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技術文章  

孔板流量計測量誤差的影響因素


發布日期:2022-07-20 點擊:73次
1. 儀表選型或使用條件的影響
  在儀表選型設計階段,沒有充分考慮到工藝日常操作中各種工況的影響,導致孔板流量計在使用過程中,工藝操作的非常低流量在孔板設計量程的 30 %及以下或者工藝操作的非常高流量大于孔板的設計流量,從而使流量顯示出現極大偏差,影響到工藝人員的生產操作。以 1.0 級精度的孔板流量計來為例,在流量為量程的 10 %時,差壓值只為差壓量程的 1 %,根據 GB/T2624-93 中不確定度估算方法,差壓測量的不確定度由變送器的精度等級決定,該測量點差壓測量的不確定度為:
δp/ΔP=1/3*ξ*ΔPmax/Δ =1/3×1.0 %×100 %/1 %=33.3 %
式中,δp-不確定度;ΔP-實測差壓值;ξ-精度等級;ΔPmax-差壓非常大值 。
  根據上述公式還可推算出當測量流量為設計量程的 30 %時,不確定度為 3.7 %?梢园l現,在 30 %量程以下,孔板的測量有很大誤差,甚至在 10 %量程以下時,會對變送器進行小流量切除,避免造成流量測量不準,給工藝操作員造成參考偏差,一般孔板流量計使用條件會在量程的 30 %~90 %之間比較好。
2. 孔板前后直管段或孔板本身腐蝕影響
  孔板流量計在長期受到高溫、高壓氣體或液體的持續沖刷,特別是帶腐蝕性廢氣或油品的侵蝕后,會導致孔板的直管段內壁或孔板直角邊緣腐蝕,入口邊緣尖銳度變鈍、直角垂直度、直管段管壁粗糙度變差。而流量系數與孔板入口邊緣銳度、管壁粗糙度等因素有關,在相等流量的介質通過該孔板時產生的前后壓差變小,儀表輸出偏小?装迦肟谶吘壞p越嚴重,測量誤差就越大。因此,需要對孔板進行修正(不劃算),或更換相同型號的
孔板。
3. 孔板安裝不規范的影響
  孔板施工安裝不規范,如孔板裝反導致流量測量偏小,孔板露出的部分標記“+”號的為介質入口方向;孔板安裝時孔板的中心線要和前后直管段中心線重合,避免孔板偏心,孔板偏心引起的測量誤差大約在 2 %以左右。還有引壓管的插入位置、敷設坡度過大都對測量產生很大影響。而節流裝置(孔板)密封墊片沒有按照環室尺寸加工,使得墊片伸入到管內,干擾流體穩定流動;或直管段前后過短等更是會造成流量測量不準,流量測量線性度也達不到相關要求
4. 差壓變送器零點漂移的影響
  受環境溫度、濕度及介質溫度等的影響,可能會引起差壓變送器中某些參數發生細微改變,從而影響儀表的測量準確度。比如,差壓變送器在長時間運行后,零點會一定程度上發生漂移,正漂移引起差壓偏大,儀表輸出偏大,反之則偏小。零點校零時,要確認三閥組正負壓側手閥完全關閉,平衡打開,正負壓側排空絲堵打開,連通大氣后再校零。
5. 操作失誤的影響
  操作員不按操作規程啟用或投用三閥組,易造成差壓變送器單向受壓,有時會讓儀表測量產生附加誤差,嚴重時會讓差壓變送器損壞。測量蒸汽的孔板流量計沒有等冷凝罐冷凝后就投用或冷凝罐液位高低不等;測量液體的流量計沒有完全排盡系統內殘氣就開始投用或者沒有正確校零,原始參數輸入不準確,均會導致流量測量不準。
6. 工藝介質變化的影響
  孔板流量計測量數值不只是與差壓有關,還與介質的密度、壓力、溫度等參數有關,因為雷諾數受流體的速度、流束定型尺寸、粘度等影響,而流量系數又與雷諾數有很大的關系。流量系數 α 與節流孔板的幾何形狀、安裝方式、流體條件、管道條件等多種因素有關,當雷諾數低于界限雷諾數時,α 將隨著流量的減小而增大,如果忽略其他參數的影響,流量輸出將偏小  。大量實驗表明,只有流體接近充分湍流時 α 才是與流動狀態無關的常數,流量系數 α 只有在雷諾數大于某一界限值時才保持常數 。因此,孔板測量條件非常好在高雷諾數環境下測量。而使用智能型差壓變送器,里面的壓力傳感器、溫度傳感器等單元會及時完成各種參數的自動補償,降低測量誤差.
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