分析差壓式流量計在工業生產中引起測量誤差的原因

一、引言

在生產過程中需要實時對工質流量要進行測量，以控制生產過程中的工作狀況，衡量設備的效率和經濟核算的重要指標。所以流量測量是工業企業能源管理的重要手段。差壓式流量計便是其中的一種形式。差壓式流量計是工業上使用最多的流量計之一，而孔板是差壓式流量計選用最多的一種節流元件，它具有結構簡單、安裝方便、價格低等特點。

二、差壓式流量計的組成

它是由節流元件、差壓計(一般用差壓變送器)、引壓導管和流量顯示記錄儀(我公司采用BSD-98型多功能流量積算儀)。

1、節流元件

在管道中安裝一個固定的阻擋體，它中間開一個小孔，當流體流過這個開孔橫截面時，就會發生流束的收縮，這時流體的流動速度加快，壓力降低，在阻擋體前后產生一個較大的壓力差。這個壓力差隨流量變化，流量越大，差壓越大，因此，通過測量這個壓力差就可以推算出流量的大小，這個過程叫節流過程，其中造成流束收縮的元件叫節流元件。

我公司煤氣流量計使用的是差壓式流量計，使用的節流元件為標準孔板，引壓管為φ18×2無縫鋼管，差壓變送器是羅斯蒙特的3051差壓變送器。并配有BSD-1151壓力變送器和熱電阻作為溫度壓力補償。

2、節流元件(標準孔板)的取壓方式

節流元件的取壓方式有多種，如角接取壓和法蘭取壓等，我公司標準孔板取壓方式采用的是環室取壓，即在孔板兩側安裝前后環室，并由法蘭將環室、孔板、墊片緊固在一起。

三、差壓式流量計的安裝

包括四部分：

1、節流元件(標準孔板)的安裝
2、差壓信號管路(引壓管)的安裝
3、差壓計(3051差壓變送器)的安裝
4、流量顯示記錄儀(BSD-98型多功能流量計算儀)的安裝

四、差壓式流量計使用中的測量誤差分析

差壓式流量計在現場實際應用時，它的測量誤差往往會增大，有時可達到10%--20%，特別是在采用差壓式流量計作為工藝生產過程的物料(水、蒸汽、煤氣及原料)的計量，進行經濟核算和物料平衡時，減少測量誤差尤為重要。但必須注意的是，不僅需要合理的選型、準確的設計計算和加工制造，更要注意正確安裝、維護和符合使用條件等才能保證孔板流量計有足夠的實際測量精度。下面分析一下幾種造成測量誤差的原因：

1、被測流體的工作狀態變動

如果在實際應用時被測流體的工作狀態(如溫度、壓力)以及相應的流體密度、粘度和管道粗糙度等參數，與設計時不一致，如果仍按照原有的儀表常數推算流量，將與實際流量有誤差，則可根據有關計算公式加以修正或重新設計計算。

2、孔板安裝不正確

我公司剛投產試車時，煤氣流量計顯示過小，經檢查為孔板裝反，而實際是孔板的尖銳一側應迎著流體流向為入口端，呈喇叭口形的一側為出口端，注意方向。除此之外，安裝時孔板開孔中心與管道中心線不同心，也會造成測量誤差，引壓管堵塞及墊片等凸出物的出現也是引起誤差的原因。

3、孔板入口邊緣被磨損

由于孔板使用時間較長，特別是在被測介質夾雜固體顆粒等雜物情況下，或被化學腐蝕，都會造成孔板的幾何形狀和尺寸的變化，如果孔板的入口邊緣的尖銳度由于受到介質沖擊或腐蝕而變鈍，這樣在相等數量的流體經過時所產生的壓差ΔP減小，從而引起顯示值偏低。嚴重時需更換孔板。

4、孔板表面的結垢和流通截面積的變化

在現場使用中，孔板表面可能會沾結上一層污垢，或者由于在孔板前后角落處日久而沉積雜質，或由于強腐蝕作用都會使管道的流通截面積發生漸變，以及引壓導管管路的泄露和堵塞，都會造成測量誤差。我公司由于使用的煤氣較臟(含焦油)，造成孔板前后取壓環室被堵，取壓口無壓差，流量計無流量顯示，經拆下后清理兩環室并更換導壓管，流量計顯示正常。

5、變送器零點漂移和量程設置不當也會引起測量誤差

由于時間較長，變送器的零點會發生漂移，若是負漂移，變送器輸出電流則小于標準4MA，流量則顯示偏低，若是正漂移，變送器輸出電流則大于標準4MA，流量則顯示偏高。若量程設置較大，流量則顯示偏低，量程設置較小，流量則顯示偏高。(end)

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