差壓式流量計(jì)在工業(yè)生產(chǎn)中引起測(cè)量誤差原因的分析

一、引言

在生產(chǎn)過(guò)程中需要實(shí)時(shí)對(duì)工質(zhì)流量要進(jìn)行測(cè)量，以控制生產(chǎn)過(guò)程中的工作狀況，衡量設(shè)備的效率和經(jīng)濟(jì)核算的重要指標(biāo)。所以流量測(cè)量是工業(yè)企業(yè)能源管理的重要手段。差壓式流量計(jì)便是其中的一種形式。差壓式流量計(jì)是工業(yè)上使用最多的流量計(jì)之一，而孔板是差壓式流量計(jì)選用最多的一種節(jié)流元件，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、價(jià)格低等特點(diǎn)。

二、差壓式流量計(jì)的組成

它是由節(jié)流元件、差壓計(jì)（一般用差壓變送器）、引壓導(dǎo)管和流量顯示記錄儀（我公司采用DMP9051系列多參量變送器）。

1、節(jié)流元件
在管道中安裝一個(gè)固定的阻擋體，它中間開(kāi)一個(gè)小孔，當(dāng)流體流過(guò)這個(gè)開(kāi)孔橫截面時(shí)，就會(huì)發(fā)生流束的收縮，這時(shí)流體的流動(dòng)速度加快，壓力降低，在阻擋體前后產(chǎn)生一個(gè)較大的壓力差。這個(gè)壓力差隨流量變化，流量越大，差壓越大，因此，通過(guò)測(cè)量這個(gè)壓力差就可以推算出流量的大小，這個(gè)過(guò)程叫節(jié)流過(guò)程，其中造成流束收縮的元件叫節(jié)流元件。
我公司煤氣流量計(jì)使用的是差壓式流量計(jì)，使用的節(jié)流元件為標(biāo)準(zhǔn)孔板，引壓管為φ18×2無(wú)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(bǔ)償。

2、節(jié)流元件（標(biāo)準(zhǔn)孔板）的取壓方式：
節(jié)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(biāo)準(zhǔn)孔板取壓方式采用的是環(huán)室取壓，即在孔板兩側(cè)安裝前后環(huán)室，并由法蘭將環(huán)室、孔板、墊片緊固在一起。

三、差壓式流量計(jì)的安裝

包括四部分：

1、節(jié)流元件（標(biāo)準(zhǔn)孔板）的安裝
2、差壓信號(hào)管路（引壓管）的安裝
3、差壓計(jì)（3051差壓變送器）的安裝
4、流量顯示記錄儀(DMP9051多參數(shù)變送器）的安裝

四、差壓式流量計(jì)使用中的測(cè)量誤差分析

差壓式流量計(jì)在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用時(shí)，它的測(cè)量誤差往往會(huì)增大，有時(shí)可達(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(guò)程的物料（水、蒸汽、煤氣及原料）的計(jì)量，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算和物料平衡時(shí)，減少測(cè)量誤差尤為重要。但必須注意的是，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，更要注意正確安裝、維護(hù)和符合使用條件等才能保證孔板流量計(jì)有足夠的實(shí)際測(cè)量精度。下面分析一下幾種造成測(cè)量誤差的原因：

1、被測(cè)流體的工作狀態(tài)變動(dòng)
如果在實(shí)際應(yīng)用時(shí)被測(cè)流體的工作狀態(tài)（如溫度、壓力）以及相應(yīng)的流體密度、粘度和管道粗糙度等參數(shù)，與設(shè)計(jì)時(shí)不一致，如果仍按照原有的儀表常數(shù)推算流量，將與實(shí)際流量有誤差，則可根據(jù)有關(guān)計(jì)算公式加以修正或重新設(shè)計(jì)計(jì)算。

2、孔板安裝不正確
我公司剛投產(chǎn)試車時(shí)，煤氣流量計(jì)顯示過(guò)小，經(jīng)檢查為孔板裝反，而實(shí)際是孔板的尖銳一側(cè)應(yīng)迎著流體流向?yàn)槿肟诙?，呈喇叭口形的一?cè)為出口端，注意方向。除此之外，安裝時(shí)孔板開(kāi)孔中心與管道中心線不同心，也會(huì)造成測(cè)量誤差，引壓管堵塞及墊片等凸出物的出現(xiàn)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(shí)間較長(zhǎng)，特別是在被測(cè)介質(zhì)夾雜固體顆粒等雜物情況下，或被化學(xué)腐蝕，都會(huì)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(zhì)沖擊或腐蝕而變鈍，這樣在相等數(shù)量的流體經(jīng)過(guò)時(shí)所產(chǎn)生的壓差ΔP減小，從而引起顯示值偏低。嚴(yán)重時(shí)需更換孔板。

4、孔板表面的結(jié)垢和流通截面積的變化
在現(xiàn)場(chǎng)使用中，孔板表面可能會(huì)沾結(jié)上一層污垢，或者由于在孔板前后角落處日久而沉積雜質(zhì)，或由于強(qiáng)腐蝕作用都會(huì)使管道的流通截面積發(fā)生漸變，以及引壓導(dǎo)管管路的泄露和堵塞，都會(huì)造成測(cè)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(huán)室被堵，取壓口無(wú)壓差，流量計(jì)無(wú)流量顯示，經(jīng)拆下后清理兩環(huán)室并更換導(dǎo)壓管，流量計(jì)顯示正常。

5、變送器零點(diǎn)漂移和量程設(shè)置不當(dāng)也會(huì)引起測(cè)量誤差
由于時(shí)間較長(zhǎng)，變送器的零點(diǎn)會(huì)發(fā)生漂移，若是負(fù)漂移，變送器輸出電流則小于標(biāo)準(zhǔn)4MA，流量則顯示偏低，若是正漂移，變送器輸出電流則大于標(biāo)準(zhǔn)4MA，流量則顯示偏高。若量程設(shè)置較大，流量則顯示偏低，量程設(shè)置較小，流量則顯示偏高。

五、結(jié)束語(yǔ)

無(wú)論使用何種形式的流量計(jì)，都必須正確安裝和使用，再加上不定期進(jìn)行全面維護(hù)和檢查，保證流量計(jì)的測(cè)量精度。為公司生產(chǎn)提供有力的參考數(shù)據(jù)。