一、前言
差壓式流量計(jì)用于測量流量,它具有結(jié)構(gòu)簡單.使用壽命長，適應(yīng)性廣,并且結(jié)構(gòu)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，不需要單獨(dú)標(biāo)定等優(yōu)點(diǎn)。近年來,隨著電子技術(shù)的迅猛發(fā)展,與其配套使用的差壓變送器的精度和穩(wěn)定性等性能得到不斷提高.流量顯示積算儀器隨著單片機(jī)的應(yīng)用.能夠精確地實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)密度修正、流量顯示和累積。
二、差壓式流量計(jì)使用中的測量誤差
差壓式流量計(jì)在現(xiàn)場實(shí)際應(yīng)用時(shí),它的測量誤差往往超過2%，有時(shí)甚至達(dá)到10%-20%。特別是在采用差壓式流量計(jì)作為工藝生產(chǎn)過程中物料的計(jì)量.進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算和測取物料衡算數(shù)據(jù)時(shí),這-矛盾更顯得突出。然而在只要求流量相對(duì)值的場合下，對(duì)流量指示值和實(shí)際值之間的偏差往往不破注意，但是事實(shí)上是客觀存在的。因此，必須引起注意的是.不僅需要合理的選型、準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)計(jì)算和加工制造，更要注意正確的安裝、維護(hù)和儀表使用等,才能保證差壓式流量計(jì)有足夠的實(shí)際測量精度。
下面分析一些造成測量誤差的原因，以便在實(shí)際應(yīng)用中引起注意,并予以適當(dāng)處理。
(一)儀表量程對(duì)測量誤差的影響
現(xiàn)在我們以一實(shí)例來闡述儀表量程對(duì)測量誤差的影響。測量蒸汽用孔板流量計(jì)裝置，變送單元采用差壓變送器，顯示儀表為智能開方積算器。該孔板流量計(jì)最大壓差值為40Kpa.最大流量為8t/h。當(dāng)設(shè)備高負(fù)荷工作時(shí)，所需蒸汽的常用流量為6t/h左右:當(dāng)設(shè)備低負(fù)簡工作時(shí).所需蒸汽的常用流量為4t/h左右。同是-一臺(tái)流量計(jì),高負(fù)荷和低負(fù)荷使用時(shí)會(huì)產(chǎn)生什么樣的結(jié)果，下面用流量公式進(jìn)行推算。
對(duì)于輸入的任意差玉電流I，其流量理論值可用以下推導(dǎo)公式求得:Qm*Qmax
我們假設(shè)差壓變送器在零點(diǎn)處存在OlmA的漂移，將漂移量分別代入高負(fù)荷和低負(fù)荷使用時(shí)的常用流量所對(duì)應(yīng)的電流值中，利用推導(dǎo)公式得到兩組數(shù)據(jù),分別與各自的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值比較，算出誤差.見下表:
上表的數(shù)據(jù)表明,同樣的漂移量在量程內(nèi)不同使用點(diǎn)所產(chǎn)生的測量誤差是不同的，究其原因就是由于常用流量相對(duì)于量程的比值發(fā)生了變化，致使低負(fù)荷使用時(shí)的測量誤差(1.084%)大于高負(fù)荷使用時(shí)的測量誤差(0.506%)。通過上述實(shí)例,我們可以推理出以下結(jié)論:
如果量程相對(duì)于常用流量的比值大，那么流量計(jì)的測量誤差就大;如果量程相對(duì)于常用流量的比值小，那么流量計(jì)的測量誤差就小。如何使由于流量計(jì)量程的原因造成的測量誤差減到最小，可以使用如下幾種方法:
l選擇流量計(jì)時(shí)盡可能使常用流量在滿量程的2/3處以上。
2定期檢查差壓變送器的零點(diǎn)，及時(shí)消除差壓變送器的零點(diǎn)漂移。
3一臺(tái)流量計(jì)，低負(fù)荷使用時(shí),要壓縮差壓變送器的量程，高負(fù)荷時(shí)再放開,這樣就可有效地控制流量計(jì)的測量誤差。
(二)溫度、壓力對(duì)測量誤差的影響
由于孔板的設(shè)計(jì)是在給定的設(shè)計(jì)壓力和設(shè)計(jì)溫度下進(jìn)行的，而實(shí)際生產(chǎn)中，由于被測流體工作狀態(tài)(壓力、溫度)的變化，給流量測量帶來很大誤差。分析過程如下:
當(dāng)采用角接取壓的孔板流量計(jì)來測量介質(zhì)流量時(shí)，流過節(jié)流孔板的流量為:
M=0.01252αεd2、ΔPρ(1)
隨著工作狀態(tài)偏離原設(shè)計(jì)條件,a、ε、d的變化較小,由此產(chǎn)生的測量誤差可以忽略不計(jì)。但密度變化較大，由此引起的測量誤差不能忽略不計(jì)。
當(dāng)溫度和壓力在一-定范圍內(nèi)波動(dòng),對(duì)于過熱蒸汽可以看作理想氣體，則其密度計(jì)算公式:-20PT20(2)
過熱蒸汽用量季節(jié)性變化很大，因而工作壓力和工作溫度也有相應(yīng)波動(dòng),壓力在7kg/cm2-3kg/cm2之間變化，溫度在270℃-200℃之間變化。由于密度與壓力成正比，與溫度成反比，所以經(jīng)計(jì)算分析，當(dāng)壓力低至3kg/cm2，溫度高至270℃時(shí)，其密度變化最大，因而其相對(duì)誤差最大。
經(jīng)上述分析可以看出，溫度、壓力參數(shù)對(duì)測量結(jié)果影響很大，要對(duì)其進(jìn)彳于溫度壓力補(bǔ)償,提高系統(tǒng)的測量精度。
(三)節(jié)流裝置方面對(duì)測量誤差的影響
1.節(jié)流裝置安裝不正確�？装宓募怃J一側(cè)應(yīng)迎著流向，為入口端,而其呈喇叭形一側(cè)為出口端，即孔板具有方向性,不能裝反。除此以外.由于安裝不正確而引起的測量誤差.往往是由于孔板開孔中心和管道中心線不同心所造成。因此,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)加工制造和安裝中,必須十分注意。
孔板入口邊緣的磨損。節(jié)流裝置使用日久,特別是在被測介質(zhì)夾雜有固體顆粒等機(jī)械物情況下，或者由于化學(xué)腐蝕,都會(huì)造成節(jié)流裝置的幾何形狀和尺寸的變化。對(duì)于使用廣泛的孔板來講,它的入口邊緣的尖銳度會(huì)由于受到?jīng)_擊、磨損和腐蝕而變鈍。這樣.在相等數(shù)量的流體經(jīng)過時(shí)所產(chǎn)生的壓差將變小，從而引起儀表指示值偏低。故應(yīng)注意檢查維修,必要時(shí)應(yīng)換用新的孔板。
節(jié)流裝置內(nèi)表面的污垢和流通截面積的變化。在現(xiàn)場使用中,孔板等表面可能會(huì)粘結(jié)上:一層污垢,或者由于在孔板前后角落處日久而沉積有沉淀物，會(huì)使管道的流通截面積發(fā)生漸變，以及引壓管管路的泄漏和臟污.都會(huì)造成流量測量誤差。
(四)直管段對(duì)測量誤差的影響
推導(dǎo)流量基本方程時(shí).曾假定管道中的流體是穩(wěn)定流，因而在使用節(jié)流裝置時(shí)，必須是管道內(nèi)充滿流體作穩(wěn)定流動(dòng)，流體流入節(jié)流裝置前必須是流束與管道軸線相平行，而不能有旋轉(zhuǎn)流。這樣,就要求在節(jié)流裝置前有足夠長的直管段,以排除由于泵、彎頭、閥[及管道收縮(或擴(kuò)大)等引起的干擾。
三結(jié)束語
標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置與差壓計(jì)組成的差壓式流量計(jì),由于它具有原理簡明.設(shè)備簡單.應(yīng)用技術(shù)比較成熟，容易掌握等優(yōu)點(diǎn)，是目前工業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用最廣泛的流量儀表。其缺點(diǎn)是:安裝要求嚴(yán)格,壓力損失較大.刻度非線性等。
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