無脈動、低噪音、振動小、壽命長，準確度等級高、 高可靠性、流量范圍大等優點，使uf- n螺旋轉子流 量計（以下簡稱“uf-h”)廣泛用于石油、化工、碼頭等 行業的油品貿易計量和管理控制。本文項目選用了2 臺LB834-112型表，安裝于某石化成品油碼頭5#躉船。

一、UF- H與油品出廠數采系統的結合 整個數采系統由操作站、控制站、報表機、躉船顯 示和網絡通信部分組成，如圖1所示。

操作站硬件：DELL服務器PE2500P3/933/512M/ 36G/19。

軟件：WNT4.0、IFIX2.6 (有限點，300點）、VB6.0、 Access數據庫、Oracle數據庫、計量監控操作應用系 統。

貿易交接用CMF ： Micro Motion公司D600配9739。 84中國計量2018.5

數采控制站以GE -FANUC -90 30PLC為基礎組 成。選PLC是其系特殊體系結構的工業計算機，經過30 多年發展，功能已有極大提高，不僅能實現邏輯判斷、 計時、計數等順序控制功能，還具有算術運算、對模擬 量進行控制等功能。它面向控制過程及面向問題的編 程語言，既保持了傳統控制線路的清晰直觀特點，又 顧及了大多數電儀技術人員的讀圖習慣及微機應用 水平。同時PLC專為惡劣工業環境設計，能在電噪聲很 強，電磁場干擾、機械振動、溫濕度變化都很大的環境 中使用。

控制站以模件IC693APU300接收UF- n脈沖。其 他模件有：CPU模件IC693CPU360、協處理模件 IC693PCM311、以太網卡轉換器IC649AEA102、以太網 接口模件IC693CMM321、模擬量輸人模件 IC693ALG223、開關量輸人模件IC693MDL646、電源模 件IC693PWR321 等；軟件有L0GICMASTER90編程軟 件，（VER9.02)MEGABASIC 等。系統與 CMF 通信用 RS- 485方式，標準Modbus協議，RTU模式；通信參數為: 9600b/s、8位數據位、1位奇校位、1位停止位，按周期輪 詢采集累計量、瞬時流量、密度、溫度信號。

功能和特殊要求：計量管理系統從控制站讀人現 場實時數據，進行記錄、處理與監控操作，以及數據登 錄等，實時性強，系統操作權完全由應用系統控制，不 允許隨便退出應用系統進人操作系統。2#操作站運行 的躉船顯示程序和批量裝船語音報警程序在系統中 功能非常重要，IFIX通過后臺功能定時調用其運行。 實時數據記錄在該機的歷史數據庫中，批量裝船實時 數據記錄在該機的Access數據庫中。該機安裝Oracle數據庫兼做服務器，與1#站互為備用，各監控操作畫 面相同。與企業互聯網用戶機交換的數據存在1#站的 Oracle數據庫中，并與上級網通信。

二、uf- n使用的三個注意點

uf- n是通過一對轉子進行測量的，要求被測介 質純凈度高，應安裝合格的過濾裝置。在非連續使用 場合再次使用時，須注意氣穴等增大計量誤差。若介 質可能氣化發生氣液兩相時，氣體分離器是保證準確 計量的必備裝置。為取信用戶，uf-：i測量點應盡量 靠近油船，避免表下游管線儲量引發異議。

uf- n用于成品油計量中磁耦合問題

UF-n有電子、機械兩種計數表頭供選，轉子運動經傳動部件磁耦合給變換單元，保證儀表密封。變 換單元將轉子旋轉數換算為流量當量傳遞給計數單 元，經計數單元前置電路整形處理，形成計數脈沖，表 頭累積顯示，也可遠傳。這里需要強調兩種表頭磁耦 合的區別：電子表頭的信號耦合由傳動板上嵌人的小 磁石承擔，傳動板與探頭的間隙僅1mm，其間充滿被 測介質；機械表頭配套的內外耦合磁鋼間間隙也很 小，但在密封腔體外，其間無介質。若介質中無鐵磁 物質，兩者無優劣之分。

可成品油因加工與輸儲容器內壁腐蝕，其中懸浮 有視力不能分辨的鐵屑微粒。盡管配套過濾器可防止 固體物質卡住轉子，且濾網孔很小，但鐵微粒仍可通 過。此時用電子表頭，油品進人腔體夾帶的鐵微粒便 可能被磁石吸引，日久便聚集到傳動板上磁石部位很 小間隙里，造成該部位磨損損壞。此現象筆者尚未見 過報道，希望能引起重視。因此，介質中若有鐵磁物 質，宜用機械表頭。

UF- H采用石墨軸承需注意保護

在計量汽油等低黏度介質時，若用滾珠軸承會因 嚴重磨損而影響流量計的準確度等級和壽命。但石墨 軸承具有優良的耐磨性，在測量低黏度介質時性能較 滾珠軸承優越得多。另外，介質中含有微粒會影響滾 珠軸承流量計的準確度等級，而對石墨軸承儀表影響 很小。但是，石墨軸承須在油質環境里運行，若置身氣 體，軸承和軸之間則會因為高速旋轉而快速磨損甚至 破碎。所以，uf-：g運行時腔體內必須充滿介質使石 墨軸承得到保護。若UF-n用于裝船或裝在管線末 端，送油結束后，若儀表出口無相應背壓維持存油，會 使計量腔內進人空氣，易致石墨軸承磨損破碎。在儀 表出口加裝向上高于計量腔的彎管，保證腔內始終充 滿介質，是簡單卻十分有效的措施。工藝需要對輸油 管線用水頂線處理時，水不宜直接通過流量計，浸人 石墨軸承間隙的水可能會對軸承造成損傷。用蒸汽試 漏、吹掃更是絕對不允許的。

UF- II與GE公司PLC的匹配 UF-n電子計數單元輸出（4~20)mA的電流脈沖， 可直接按圖2a連接到PLC脈沖模件IC693APU300，只 需注意調整電阻R，使脈沖的高低電平20R與4R匹配 PLC的門檻電壓即可。其他積算設備類似。

在選用機械式表頭配無接點脈沖發信器PG30DEP時，情況要復雜一些。GE公司PLC脈 沖模件IC693APU300的輸人阻抗很低，簡單按 說明書圖2b接線，則送到PLC的脈沖幅值大大 降低，不及PLC的門檻電壓，系統無法取到有 效信號。按兩者I/O特性設計的接口電路如圖3 所示，圓滿解決了機械計數部件PG30DEP到脈 沖模件IC693APU300的信號匹配問題。

三、uF-n與質量流量計的數據比對結果

uF-n計量結果的形成 我國油品交接采用空氣中的質量(噸），A 廠在質量流量計檢定時已讓技術機構對流量 系數F進行了空氣浮力修正。Micro Motion的 D600配9739變送器的密度測量準確度為 0.001kg/m3，也是高準確度在線密度測量儀。油 船裝量從數百到數千噸，最長達十多個小時。就密度 溫度而言，系統所采數據的平均值是總體期望值的無 偏有效估計量。因此，UF- n輸出的脈沖經PLC接收累 計后，與儀表系數及系統取自CMF的平均工況密度 yp工況平均值、 平均工況溫度^平均運算，形成UF-n的工況體 積量、質量量與標況體積量。

p工況平均值(kg/m3)是系統讀取CMF測得介質密度p 剔除粗差后的算術平均值，算法如下：

P 平均=(Zpi)/n (1)

Pj= I 平均 I <0.2p平均 (2)

P工況平均值=([Pj)/m

式中：i=1 n;j=1 m ;m<n。式（1)、式(2)為

極端情況考慮，可省略。

T平均計算方法與p工況平均值相同。各手段計量結果比對 報告形式如表1所示。表1中符號定義為：

M ：質量流量計計量值(t); V:從鍵盤輸入分析密

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度、油罐前后液位、罐號、罐油溫等，系統計算的人工 檢尺（罐量）發油量⑴；QM:UF-：n測量的工況體積Qv 用 p 工 況 平 均 值 換算后的介質質量（t);用T平均換算后的介 質標況體積^^①3)。

2.比對驗證結果

系統于2015年3月到5月重點進行了 107個批量比 對，因篇幅所限，僅將CMF與UF-H換算的質量量比對 數據列于表2。CMF與UF- n的測量示值誤差均為 ±0.2%，比對結果得到了驗證。

四、結束語

UF- n的Q^^CMF的驗證，以及W、Qn對艙容表的 驗證，對保證油品計量準確，維護企業信譽起到了積 極作用。UF-H投用一年多來，在該躉船的油品交接 中，幾乎未發生計量異議。