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[!--downpath--]差壓流量計是歷史最悠久、應(yīng)用最廣泛的流量測量儀表。 也是目前生產(chǎn)最成熟的流量測量儀表之一。 具有原理簡單、設(shè)備簡單、無運動部件、工作可靠、壽命長、應(yīng)用技術(shù)成熟、易于掌握等特點。
節(jié)流裝置通常與差壓變送器配合使用，因此差壓流量計的測量誤差直接關(guān)系到差壓變送器的精度。
目前很多智能差壓變送器的精度可達0.075級。 但由于各種原因，其測量誤差在實際運行中往往較大，有時甚至達到15%~25%。 在做經(jīng)濟計算時，這一問題尤為突出。 因此，找出測量誤差的原因并設(shè)法克服它具有重要的現(xiàn)實意義。 筆者根據(jù)多年的工作經(jīng)驗，總結(jié)了差壓式流量計的一些常見誤差原因及排除方法。
1 差壓式流量計的組成及工作原理
差壓流量計由標準節(jié)流裝置（如標準孔板）、壓力管道和差壓變送器組成，如圖1所示。常用的標準節(jié)流裝置有標準孔板節(jié)流裝置、噴嘴節(jié)流裝置和文丘里管節(jié)流裝置。 標準孔板節(jié)流裝置在加工、制造和安裝方面是最簡單的。 經(jīng)過長期使用，設(shè)計和安裝計算已標準化，標準孔板節(jié)流裝置在應(yīng)用中得到廣泛應(yīng)用。
導(dǎo)壓管將差壓信號引至差壓變送器，差壓變送器將差壓信號轉(zhuǎn)換為標準信號輸出。
充滿管道的流體流經(jīng)管道內(nèi)的節(jié)流裝置。 由于節(jié)流元件引起流束的局部收縮，使管道中心流體的流速發(fā)生變化，其靜壓也隨之變化。 由于流體流經(jīng)孔板，會產(chǎn)生局部渦流損耗和摩擦阻力損耗。 流量完全恢復(fù)后，靜壓無法恢復(fù)到原來的值。 節(jié)流元件前后靜壓差的大小與流量有關(guān)。 流量越大，液流的收縮和動、靜壓力能的轉(zhuǎn)換越顯著，產(chǎn)生的壓差也越大。 只要測量節(jié)流元件前后的靜壓差即可確定流量。 這就是節(jié)流裝置測量流量的基本原理，如圖2所示。這種測量方法是基于能量守恒定律和流量連續(xù)性方程。
2 測量誤差的原因及消除方法
簡單地說，造成測量誤差的原因主要有三個：安裝不規(guī)范或不正確、維護不及時或操作不當、工藝系統(tǒng)或工作條件發(fā)生變化。
2.1節(jié)流裝置安裝不規(guī)范
節(jié)流裝置的安裝是否符合要求，是保證幾何相似性和動態(tài)相似性的重要條件，直接關(guān)系到差壓流量計的測量精度。 標準節(jié)流裝置雖然是經(jīng)過大量實驗總結(jié)出來的，不需要實際標定就可以直接投入生產(chǎn)，但在安裝過程中很可能會出現(xiàn)以下不規(guī)范甚至安裝不正確的情況，從而造成測量誤差。
(1)節(jié)流裝置前后直管段不符合要求
節(jié)流裝置前后直管段的作用是保證管道內(nèi)流體的穩(wěn)定流動。 然而，由于工藝管道上經(jīng)常存在彎曲、分叉、匯合、閥門等阻力部件，導(dǎo)致液流從穩(wěn)定變?yōu)閿_動，導(dǎo)致測量出現(xiàn)誤差。 消除的方法是根據(jù)現(xiàn)場實際情況和前后直管道的要求，合理設(shè)計節(jié)流裝置的安裝位置，然后進行施工。
(2)節(jié)流裝置上、下游表面損壞
由于運輸過程中節(jié)流裝置上下游表面損壞或施工人員安裝不慎造成測量誤差。 解決的辦法是提高施工人員的技術(shù)素質(zhì)和責任意識。 安裝前應(yīng)仔細檢查。 如發(fā)現(xiàn)節(jié)流裝置上、下游表面損壞，應(yīng)及時更換； 安裝過程中應(yīng)小心施工，避免損壞節(jié)流裝置。
(3)節(jié)流裝置上下游面裝反
安裝過程中，應(yīng)正確識別管道內(nèi)介質(zhì)的流向和節(jié)流裝置的方向。 如果方向不一致，測量值就會偏低。 這主要是施工人員不小心造成的，排除方法同上。
(4)不同節(jié)流裝置安裝位置相反
這種情況在調(diào)試階段尤其容易發(fā)生。 在調(diào)試階段，幾乎所有工藝管道都需要多次吹掃，節(jié)流裝置可能會頻繁拆裝。 如果節(jié)流裝置的尺寸相同，一不小心就會出錯。 某公司制氫設(shè)備FE-800、FE-801裝反。 剛投入使用時，誤差非常大。 經(jīng)檢查，變送器及導(dǎo)壓管均正常。 后來停機時將節(jié)流孔板拆掉。 處理過程中發(fā)現(xiàn)，兩個節(jié)流裝置的序列號和序號顛倒了。 更換后，各項指標正常。 排除方法也與上述兩項相同。
(5)節(jié)氣門體未按要求安裝
節(jié)流件的安裝工藝有多種標準。 例如，應(yīng)與管道軸線垂直，其偏差不應(yīng)超過1°； 節(jié)流件應(yīng)與管道、卡箍件（使用時）等同軸。
只有按照節(jié)流部件的安裝要求，才能保證使用過程中的測量精度。 如果有偏差，測量就會不準確。 排除方法同上。
(6)墊片使用不當
無論是環(huán)形室與法蘭之間還是環(huán)形室與孔板之間的墊片，其內(nèi)徑最好比管道內(nèi)徑小2～3毫米，以防止墊片伸入管道內(nèi)，影響密封性能。介質(zhì)的流動狀態(tài)。 解決方案是使用適當尺寸的墊片并確保安裝中心對齊。
2.2 導(dǎo)壓管道安裝不規(guī)范
安裝導(dǎo)壓管道的主要目的是傳遞壓力。 安裝不當會造成正壓側(cè)和負壓側(cè)的附加誤差，造成測量誤差。 通常有幾個原因。
(1)壓力管道太短或太長
根據(jù)一般技術(shù)規(guī)定，導(dǎo)壓管道長度應(yīng)在3～50m之間。 太短，測量波動較大，太長，測量滯后； 并且在測量液體時，應(yīng)保證水平管道有1：12的坡度，以保證管道內(nèi)部充滿液體，避免測量誤差。 但在橫向和縱向美觀的安裝條件下，往往與這一規(guī)定相沖突。 消除的方法是保證按照技術(shù)規(guī)范和設(shè)計進行施工。
(2)測量蒸汽流量時，凝結(jié)水箱受壓端高度不同也會產(chǎn)生附加測量誤差。 解決辦法是正確安裝冷凝罐，并保證受壓端處于同一高度。
(3)伴熱不均勻或距離熱源太近，導(dǎo)致壓力管內(nèi)介質(zhì)汽化或密度變化。
在北方，一些導(dǎo)壓管道在冬季需要保溫。 如果出現(xiàn)上述情況，就會因壓力管道內(nèi)介質(zhì)的汽化或密度變化而使正、負側(cè)壓力管道傳遞的壓力不一致，從而造成測量的附加誤差。 這種情況發(fā)生在某公司制氫裝置上。 當未提供伴熱時，流量計 FT-204 始終指示正常。 但冬季供暖后，指示經(jīng)常顯示負值。 在查找問題時，發(fā)現(xiàn)了伴熱管。 如果離正壓導(dǎo)管太近，正壓側(cè)的冷凝水就會汽化。 解決辦法是正確安裝伴熱，合理選擇壓力管道的環(huán)境位置。
2.3差壓變送器安裝不規(guī)范
差壓變送器的安裝環(huán)境太惡劣，如振動劇烈、灰塵較多或強腐蝕性介質(zhì)等。 解決的辦法是按照相關(guān)技術(shù)規(guī)定選擇合適的位置安裝變送器。 如果是特殊情況，必須在該環(huán)境下安裝，則應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實際情況增加防護措施密度計的測量范圍是多少，如增加防護盒或固定支架等。
2.4 不及時維護或誤操作
為了保證流量計長期穩(wěn)定運行并進行各種測量，這就需要相關(guān)儀表人員認真維護。 否則會因維護不及時或誤操作而產(chǎn)生測量誤差。
(1)節(jié)流裝置因工藝介質(zhì)長期腐蝕磨損而變形。
消除的方法是定期拆卸檢查。 如果發(fā)現(xiàn)變形，應(yīng)及時更換。
(2)節(jié)流裝置內(nèi)表面結(jié)垢，引起流通面積變化。 消除的方法是定期拆卸檢查。 如果發(fā)現(xiàn)水垢密度計的測量范圍是多少，應(yīng)及時清理或更換。
(3)導(dǎo)壓管堵塞或泄漏。 排除三閥組堵塞或泄漏的方法：按時檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。 如果有泄漏，請使用工具將其擰緊。 如果堵塞，請排水并清潔。 使用手動泵或其他工具將其清除。 保證壓力的正常傳遞。
(4)因誤操作導(dǎo)致隔離液或冷凝液流失，造成附加誤差。
具體排除方法是：對于運行中的三閥組，必須嚴格遵循以下兩個原則：一是導(dǎo)壓管內(nèi)的隔離液體或凝結(jié)水不能因誤操作而流失； 第二，測量盒不能做成單向的。 壓力或熱量。
(5) 變送器零點漂移
解決辦法是定期校驗變送器的零位和量程。
2.5 工藝系統(tǒng)或工作條件的變化
這個問題一般不會發(fā)生，但一旦發(fā)生，可能會造成相當大的測量誤差。 例如：
(1)實際工藝介質(zhì)在溫度、壓力、密度、粘度等參數(shù)與設(shè)計介質(zhì)不一致，造成補償流量與實際流量存在誤差。 解決的辦法是仔細驗證設(shè)計數(shù)據(jù)和相關(guān)參數(shù)，并根據(jù)實際情況進行修改，以保證測量的準確性。
(2)由于系統(tǒng)改造，流量值超過原設(shè)計上限，或管道內(nèi)介質(zhì)狀態(tài)發(fā)生變化，造成測量誤差。 排除方法：根據(jù)系統(tǒng)改造后的實際情況，重新修改過程補償參數(shù)，以滿足過程測量精度要求。
綜上所述，差壓式流量計在使用過程中會出現(xiàn)測量誤差。 可以通過以下步驟找出差壓式流量計測量誤差的原因并消除：①對于剛剛建成投入使用的流量計，其引起的測量誤差的原因大多是由于不規(guī)范或不正確造成的。安裝; ②對于長期投入使用的流量計，測量誤差多是由于維護不及時或誤操作造成的； ③技術(shù)改造后出現(xiàn)的測量誤差，多是由于系統(tǒng)或工藝原因造成的。
