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[!--downpath--]差壓流量計(jì)是歷史最悠久、應(yīng)用最廣泛的流量測(cè)量?jī)x表。 也是目前生產(chǎn)最成熟的流量測(cè)量?jī)x表之一。 具有原理簡(jiǎn)單、設(shè)備簡(jiǎn)單、無(wú)運(yùn)動(dòng)部件、工作可靠、壽命長(zhǎng)、應(yīng)用技術(shù)成熟、易于掌握等特點(diǎn)。
節(jié)流裝置通常與差壓變送器配合使用，因此差壓流量計(jì)的測(cè)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(dá)0.075級(jí)。 但由于各種原因，其測(cè)量誤差在實(shí)際運(yùn)行中往往較大，有時(shí)甚至達(dá)到15%~25%。 在做經(jīng)濟(jì)計(jì)算時(shí)，這一問(wèn)題尤為突出。 因此，找出測(cè)量誤差的原因并設(shè)法克服它具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 筆者根據(jù)多年的工作經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了差壓式流量計(jì)的一些常見(jiàn)誤差原因及排除方法。
1 差壓式流量計(jì)的組成及工作原理
差壓流量計(jì)由標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置（如標(biāo)準(zhǔn)孔板）、壓力管道和差壓變送器組成，如圖1所示。常用的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置有標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)孔板節(jié)流裝置在加工、制造和安裝方面是最簡(jiǎn)單的。 經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用，設(shè)計(jì)和安裝計(jì)算已標(biāo)準(zhǔn)化，標(biāo)準(zhǔn)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(hào)引至差壓變送器，差壓變送器將差壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)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(huì)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(wú)法恢復(fù)到原來(lái)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(dòng)、靜壓力能的轉(zhuǎn)換越顯著，產(chǎn)生的壓差也越大。 只要測(cè)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(cè)量流量的基本原理，如圖2所示。這種測(cè)量方法是基于能量守恒定律和流量連續(xù)性方程。
2 測(cè)量誤差的原因及消除方法
簡(jiǎn)單地說(shuō)，造成測(cè)量誤差的原因主要有三個(gè)：安裝不規(guī)范或不正確、維護(hù)不及時(shí)或操作不當(dāng)、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(dòng)態(tài)相似性的重要條件，直接關(guān)系到差壓流量計(jì)的測(cè)量精度。 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置雖然是經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來(lái)的，不需要實(shí)際標(biāo)定就可以直接投入生產(chǎn)，但在安裝過(guò)程中很可能會(huì)出現(xiàn)以下不規(guī)范甚至安裝不正確的情況，從而造成測(cè)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(dòng)。 然而，由于工藝管道上經(jīng)常存在彎曲、分叉、匯合、閥門(mén)等阻力部件，導(dǎo)致液流從穩(wěn)定變?yōu)閿_動(dòng)，導(dǎo)致測(cè)量出現(xiàn)誤差。 消除的方法是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況和前后直管道的要求，合理設(shè)計(jì)節(jié)流裝置的安裝位置，然后進(jìn)行施工。
(2)節(jié)流裝置上、下游表面損壞
由于運(yùn)輸過(guò)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(cè)量誤差。 解決的辦法是提高施工人員的技術(shù)素質(zhì)和責(zé)任意識(shí)。 安裝前應(yīng)仔細(xì)檢查。 如發(fā)現(xiàn)節(jié)流裝置上、下游表面損壞，應(yīng)及時(shí)更換； 安裝過(guò)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(guò)程中，應(yīng)正確識(shí)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(cè)量值就會(huì)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(huì)頻繁拆裝。 如果節(jié)流裝置的尺寸相同，一不小心就會(huì)出錯(cuò)。 某公司制氫設(shè)備FE-800、FE-801裝反。 剛投入使用時(shí)，誤差非常大。 經(jīng)檢查，變送器及導(dǎo)壓管均正常。 后來(lái)停機(jī)時(shí)將節(jié)流孔板拆掉。 處理過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，兩個(gè)節(jié)流裝置的序列號(hào)和序號(hào)顛倒了。 更換后，各項(xiàng)指標(biāo)正常。 排除方法也與上述兩項(xiàng)相同。
(5)節(jié)氣門(mén)體未按要求安裝
節(jié)流件的安裝工藝有多種標(biāo)準(zhǔn)。 例如，應(yīng)與管道軸線垂直，其偏差不應(yīng)超過(guò)1°； 節(jié)流件應(yīng)與管道、卡箍件（使用時(shí)）等同軸。
只有按照節(jié)流部件的安裝要求，才能保證使用過(guò)程中的測(cè)量精度。 如果有偏差，測(cè)量就會(huì)不準(zhǔn)確。 排除方法同上。
(6)墊片使用不當(dāng)
無(wú)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(dòng)狀態(tài)。 解決方案是使用適當(dāng)尺寸的墊片并確保安裝中心對(duì)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(dāng)會(huì)造成正壓側(cè)和負(fù)壓側(cè)的附加誤差，造成測(cè)量誤差。 通常有幾個(gè)原因。
(1)壓力管道太短或太長(zhǎng)
根據(jù)一般技術(shù)規(guī)定，導(dǎo)壓管道長(zhǎng)度應(yīng)在3～50m之間。 太短，測(cè)量波動(dòng)較大，太長(zhǎng)，測(cè)量滯后； 并且在測(cè)量液體時(shí)，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(cè)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(jì)進(jìn)行施工。
(2)測(cè)量蒸汽流量時(shí)，凝結(jié)水箱受壓端高度不同也會(huì)產(chǎn)生附加測(cè)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(huì)因壓力管道內(nèi)介質(zhì)的汽化或密度變化而使正、負(fù)側(cè)壓力管道傳遞的壓力不一致，從而造成測(cè)量的附加誤差。 這種情況發(fā)生在某公司制氫裝置上。 當(dāng)未提供伴熱時(shí)，流量計(jì) FT-204 始終指示正常。 但冬季供暖后，指示經(jīng)常顯示負(fù)值。 在查找問(wèn)題時(shí)，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(huì)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(dòng)劇烈、灰塵較多或強(qiáng)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(chǎng)實(shí)際情況增加防護(hù)措施密度計(jì)的測(cè)量范圍是多少，如增加防護(hù)盒或固定支架等。
2.4 不及時(shí)維護(hù)或誤操作
為了保證流量計(jì)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行并進(jìn)行各種測(cè)量，這就需要相關(guān)儀表人員認(rèn)真維護(hù)。 否則會(huì)因維護(hù)不及時(shí)或誤操作而產(chǎn)生測(cè)量誤差。
(1)節(jié)流裝置因工藝介質(zhì)長(zhǎng)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(shí)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(jì)的測(cè)量范圍是多少，應(yīng)及時(shí)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(shí)檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。 如果有泄漏，請(qǐng)使用工具將其擰緊。 如果堵塞，請(qǐng)排水并清潔。 使用手動(dòng)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(duì)于運(yùn)行中的三閥組，必須嚴(yán)格遵循以下兩個(gè)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(cè)量盒不能做成單向的。 壓力或熱量。
(5) 變送器零點(diǎn)漂移
解決辦法是定期校驗(yàn)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(gè)問(wèn)題一般不會(huì)發(fā)生，但一旦發(fā)生，可能會(huì)造成相當(dāng)大的測(cè)量誤差。 例如：
(1)實(shí)際工藝介質(zhì)在溫度、壓力、密度、粘度等參數(shù)與設(shè)計(jì)介質(zhì)不一致，造成補(bǔ)償流量與實(shí)際流量存在誤差。 解決的辦法是仔細(xì)驗(yàn)證設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和相關(guān)參數(shù)，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行修改，以保證測(cè)量的準(zhǔn)確性。
(2)由于系統(tǒng)改造，流量值超過(guò)原設(shè)計(jì)上限，或管道內(nèi)介質(zhì)狀態(tài)發(fā)生變化，造成測(cè)量誤差。 排除方法：根據(jù)系統(tǒng)改造后的實(shí)際情況，重新修改過(guò)程補(bǔ)償參數(shù)，以滿足過(guò)程測(cè)量精度要求。
綜上所述，差壓式流量計(jì)在使用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)測(cè)量誤差。 可以通過(guò)以下步驟找出差壓式流量計(jì)測(cè)量誤差的原因并消除：①對(duì)于剛剛建成投入使用的流量計(jì)，其引起的測(cè)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(duì)于長(zhǎng)期投入使用的流量計(jì)，測(cè)量誤差多是由于維護(hù)不及時(shí)或誤操作造成的； ③技術(shù)改造后出現(xiàn)的測(cè)量誤差，多是由于系統(tǒng)或工藝原因造成的。
