孔板流量计测量误差及产生的原因和解决方法.pdf

9 O 工业 仪表与 自动化装置 2 0 1 2年第 2期 孔板 流量计 测量误差及 产 生 的原 因和解 决方法 高德学 西仪集团有限责任公 司 机械制造厂 西安 7 1 0 0 8 2 摘要 就孔板流量计在现场应用中的测量误差产生的原 因进行 了分析 并对孔板 导压管和差 压变送器的安装及维护 中产生的各种附加测量误差提 出了一些解决方法 关键词 流量计 测量误差 精度 孔板 计量 差压变送器 中图分类号 T H 8 1 4 5 2 文献标志码 B 文章编号 1 0 0 0 0 6 8 2 2 0 1 2 0 2 0 0 9 0 0 2 Or if ice flo wme t e r me a s ur e me nt e r r o r a n d t h e ca u s e s a n d s o l ut io n s GAO De x ue Ma ch i n e r y F a ct o r y X i y i G r o u p C o L t d X i a n 7 1 0 0 8 2 C h in a Abs t r act Th e me a s ur e me n t e r r o r o f o r if ice flo wme t e r ca u s e s in t h e a p p l i ca t io n a r e a n a l y s is e d S o me me t h o d s t o s o l v e a r e p u t f o r wa r d o n t h e h o l e b o a r d s g u id e p r e s s u r e p ip e a n d t h e p r e s s u r e d if f e r e n ce t r a ns mi t t e r in s t a l l a t io n a n d ma in t e na n ce o f t o p r o d u ce a v a r i e t y o f a d d it i o n a l me a s u r e me n t e rro r Ke y wo r ds flo wme t e r me a s u r in g e r r o r p r e cis io n o r i fi ce me a s u r e me n t d if f e r e n t ia l p r e s s u r e t r a ns mit t e r 0 引言 引起的 目前 在工业生产过程中 绝大部分流量测量都是 采用标准节流装置孔板与差压变送器配套使用的 尽 管智能差压变送器的精度最高可达0 0 7 5 级 但由于各 种原因 其流量测量误差往往很大 将它作为流量计量 仪表使用时 这一问题显得尤为突出 因此 查找测量 误差产生的原因和克服办法 具有很重要的现实意义 孔板流量计主要 由孔板 导压管路和差压变送 器 3部分构成 孔板是流量计 的节流元件 它将介 质流量转换成差压 差压大小再经导压管路传递至 差压变送器膜盒的正负压室 正负压室 的隔离膜片 通过硅油填充液将差压传递 给测量膜片 使得测量 膜片左右偏移 测量膜片作为电容式差压变送器差 动 电容的一个 电极 与两固定电极组成差动电容器 测量膜片的左右偏移改变了差动 电容 的大小 将差 动电容加到差压变送器的电路 中 再经放大变换成 4 2 0 m A标准信号 并以流量的形式显示出来 简单地说 测量误差主要是由安装不规范 维护 不及时或误操作 工艺系统或工况改变这几个原 因 收稿 日期 2 0 1 1 1 2 1 5 作者简 介 高德学 1 9 6 3 男 大学本科 机械工 程师 从事 机械 加工工艺工作 1 孔板安装不规范 虽然标准节流装置孔板的设计计算是通过大量 实验总结出来的 不需要实际标定就可直接投入使 用 但在安装过程中有可能 出现 以下几项不规范甚 至错误 的情况 从而导致测量误差的产生 1 孔板前后直管段不符合要求 孑 L 板前后直管段的作用就是为了保证管道内流 体的流动稳定 但 由于工艺管道上常有拐弯 分又 汇合等阻力件出现 使流体由稳定变为扰动 从而导 致测量误差 消除办法就是按照前后直管段的设计 要求 合理设计节流装置的安装位置 2 孔板片上下游面受损 或孔板 法兰垫片 凸出 管道内 在运输孔板或施 工人员安装孔板过程中 容易 造成上下游面受损 或法兰垫片凸 出管道内 从而导 致测量误差 消除办法就是提高施工人员的技术素 质和责任心 施工人员在安装孔板前应仔细检查孔 板片 若发现孔板片上下游面受损 应及时更换 在 安装孔板过程中应避免损坏孔板 片 安装法兰垫 片 时 要使法兰垫片中心线和管道中心线一致 3 孑 L 板上下游面反装 2 0 1 2年第 2期 工业仪表与自动化装置 9 1 安装前 应正确辨认管道 内介质流向及孔板方 向 否则将导致测量值偏低 这是因为施工人员的 粗心所致 消除办法就是在安装孔板时 使孔板上 标有 的面处在流向的上游侧 4 不同孔板装错位置 这种情况一般在试车阶段特别容易出现 在试 车阶段 各工艺管道需要多次吹扫 频繁拆装孔板 若孔板外径尺寸一样 稍不注意就会出现差错 调换 孑 L 板即可恢复正常 2导压管路安装不规范 导压管路的主要作用是用来传递孔板产生的差 压 导压管路安装不规范会造成差压变送器的正负 压侧产生附加误差 从而产生测量误差 根据一般技术规定 导压管路 的敷设长度应在 3 5 0 I I 1 之间 导压管路太短 流量测量波动大 太 长 则产生测量滞后 在测量液体流量时 敷设导压 管路应保证水平管线有 1 1 2的坡度 使得管道内充 满液体 以免产生测 量误差 消除办法就是按 照技 术规定和设计施工 在测量蒸汽流量时 导压管路 中正负压侧冷凝液 罐的取压端不等高 这种 情况会产生附加静压误差 消除办法就是正确安装冷凝罐 以保证取压端等高 在设计导压管路 的取压方式时 根据测量介质 为液体 蒸汽或其他气体的不同 一定要按照有关要 求进行设计 除了要 注意取压 口的方 向之外 还应 根据实际情况增加集气器 沉降器或冷凝器等辅件 3 差压变送器 安装不 规范 差压变送器安装环境太差 如震动大 尘土大或 者有强腐蚀性的介质 消除办法就是按照有关技术 规定选择合适的位置来安装变送器 若必须在此环 境下安装 则应按照现场实际情况增加防护措施 如 增加防护箱或者 固定支架 4 孔板 变形或结垢 孔板在试车吹扫过程中未及时取下 被管道中 杂物冲击变形 孔板长期受工艺介质腐蚀和冲刷造 成一定程度的变形 孑 L 板变形使得孔板产生的差压 值出现较大的偏差 消除的办法是要定期拆卸检 查 发现变形应及时更换 孔板在测量蒸汽 易固化的介质时 孔板 内表面 会结垢 使得孔板开孔尺寸变小 孔板产生的差压值 变大 增大测量误差 消除办法是要定期拆卸检查 发现结垢应及时清洗 5 导压管路堵塞或泄漏 测量黏稠易结 晶的介质时 常因伴热等原因造 成导压管 截止 阀堵塞 使得差压变送器的差压值发 生变化 产生测量误差 消除办法是按时巡检 进行 排污清洗或用手压泵疏通 测量高压或腐蚀性介质时 常会 出现导压管或 接头泄漏 造成压力损失 产生差压偏差 消除办法 是按时巡检 堵塞漏洞 6 其他原 因 1 变送器零漂 差压变送器经过长期的使用 零点会发生一定 程度 的漂移 从而增大偏差 通常是对变送器进行 校验来消除 2 误操作 对于设计有隔离罐 或冷凝罐的流量测量 由于 差压变送器 的三 阀组 正压 阀 负压 阀和平衡 阀构 成三 阀组 操作不 当 会造成介质流失 从而产生附 加误差 消除办法是在操作三 阀组时 在平衡 阀开 启的情况下严格 避免正 负压 阀同时打开 的状 况 这种情况一般情况下不会出现 若出现时 可能引起 相当大的测量误差 应引起重视 3 工况发生改变 实际工艺介质与设计时的介质在温度 压力 密 度 黏度等参数方面存在不一致 这样经补偿后所得 的流量与实际流量产生差别 消除办法是认真核实 设计资料及相关参数 并按照实际情况进行修订 以 保证测量的准确性 4 系统技术改造 由于系统改造 造成流量值超 出原设计上限 或 者造成管道 内介质 的状态发生改变 从而引起测量 误差 消除办法是根据系统改造后 的实 际情况 重 新修改工艺补偿