流量测量准确度的现场验证

1、五五. 流量测量准确度的现场验证流量测量准确度的现场验证5-015.1流流 量量 测测 量量 系系 统统 的的 零零 点点 校校 验验（1 1）保证流过流量计的流体确实为零。保证流过流量计的流体确实为零。（2 2）流量计测量管道中必须充满被测介质（对于）流量计测量管道中必须充满被测介质（对于 电磁流量计尤为重要）电磁流量计尤为重要）（3 3）小信号切除应先退出再检查流量计零点。）小信号切除应先退出再检查流量计零点。（4 4）涡街流量计在流量为零时，容易引入干扰，）涡街流量计在流量为零时，容易引入干扰， 尤其是管道和环境的振动。尤其是管道和环境的振动。（5 5）差压式流量计中，差压变送器零点好并

2、不等）差压式流量计中，差压变送器零点好并不等 于流量计零点好。于流量计零点好。5-025.2用用容容积积法法校校验验流流量量计计 适用于小口径液体流量校验。适用于小口径液体流量校验。 流量校验点一般取常用流量。可在不影响生产操作的情况下进行。流量校验点一般取常用流量。可在不影响生产操作的情况下进行。 容器的容积不应小于容器的容积不应小于1 1minmin的输送量。的输送量。%100VVVEm图6.14 容积法校验系统图5-035.3用用称称量量法法校校验验流流量量计计 适用于公称通径较小的液体流量校验。不适用适用于公称通径较小的液体流量校验。不适用 于腐蚀性流体。于腐蚀性流体。 以衡器为标准器

3、，质量与密度计算得到体积流以衡器为标准器，质量与密度计算得到体积流 量。量。图6.15 称量法现场校验管路连接图5-045.4标标准准表表法法现现场场校校验验比比对（一）对（一） 标准表法既适用于液体也适用于气体。标准表法既适用于液体也适用于气体。 标准表准确度足够时，可实现校验、校准。标准表准确度足够时，可实现校验、校准。 标准表准确度等级不够时，可实现比对。标准表准确度等级不够时，可实现比对。 前后直管段长度必须满足规程要求。前后直管段长度必须满足规程要求。图图6.16 标准表法现场校验管路连接图标准表法现场校验管路连接图5-05标标准准表表法法现现场场校校验验比比对（二对（二） 用体积管

4、或多声道超声流量计对现场流量计进行校验，校验用用体积管或多声道超声流量计对现场流量计进行校验，校验用 接口必须事先准备好。接口必须事先准备好。 天然气门站计量标准中，就要求若干台用于交接的流量计要配一天然气门站计量标准中，就要求若干台用于交接的流量计要配一 台标准表，通过阀门切换可对各台流量计进行检定。台标准表，通过阀门切换可对各台流量计进行检定。图 5.2 成品油装船批量控制系统5-06标标准准表表法法现现场场校校验验比比对（三对（三）用夹装式超声流量计对流量计进行现场比对。用夹装式超声流量计对流量计进行现场比对。 管道中流体的雷诺数管道中流体的雷诺数ReReD D对超声流量计的示值有影响，

5、在对超声流量计的示值有影响，在ReReD D50005000 后，仪表才能稳定指示。所以流速太低时，不宜使用。后，仪表才能稳定指示。所以流速太低时，不宜使用。 管道内流体流速分布不均匀，管道内流体流速分布不均匀， 对仪表示值影响较大。如果对仪表示值影响较大。如果 换能器安装位置上、下游存换能器安装位置上、下游存 在弯头、异径管、阀、泵或在弯头、异径管、阀、泵或 管道内有阻流物等，流体形管道内有阻流物等，流体形 成横向二次流，流速分布偏成横向二次流，流速分布偏 离，在直管段长度不够时，离，在直管段长度不够时， 测量精确度下降，在有旋涡测量精确度下降，在有旋涡 的情况下甚至不能测量。的情况下甚至不

6、能测量。图 6.18 上游直管段的影响5-07标标准准表表法法现现场场校校验验比比对（四对（四） 管道内径和壁厚尺寸必须实际精确测量，不能用各义值代替。管道内径和壁厚尺寸必须实际精确测量，不能用各义值代替。 据富士电机公司资料介绍，管道内径误差据富士电机公司资料介绍，管道内径误差1 1，会引起约，会引起约 3 3的流量误差。的流量误差。 注意管道内壁沉积结垢，注意管道内壁沉积结垢， 因为这使得声道偏离原因为这使得声道偏离原 预设的声道，也改变了预设的声道，也改变了 流通截面积。有的旧管流通截面积。有的旧管 道结垢严重或起皮，以道结垢严重或起皮，以 致无法正常测量流量。致无法正常测量流量。图 6

7、.22 换能器安装位置5-08标标准准表表法法现现场场校校验验比比对对（五（五） 换能器安装在水平管道上时，为避开管道顶部可能存在的气隙换能器安装在水平管道上时，为避开管道顶部可能存在的气隙 和底部可能沉积的泥沙或其他固形物，应尽可能安装在与水平和底部可能沉积的泥沙或其他固形物，应尽可能安装在与水平 成成45角的位置，如图角的位置，如图6.19所示所示 。 换能器不能安装在管道焊缝或法蓝安装处。换能器不能安装在管道焊缝或法蓝安装处。图 6.23 安装避开焊缝和法蓝5-09标标准准表表法法现现场场校校验验对对比（六比（六） 保证直管段长度保证直管段长度 图 6.24 直管段基本要求5-105.5

8、验验证证方方法法之之一一物物料料平平衡衡法法原理：质量守恒原理：质量守恒 流体从封闭管道的一端连续地流到另一端，在管道内充流体从封闭管道的一端连续地流到另一端，在管道内充满被测流体而且工况稳定的条件下，可忽略管道中物料满被测流体而且工况稳定的条件下，可忽略管道中物料滞留量的变化，因而在管道的始端和末端所测量到的流滞留量的变化，因而在管道的始端和末端所测量到的流体总量应是相等的。体总量应是相等的。 用于物料交接的一根管道上，交接双方各装一套计量表。用于物料交接的一根管道上，交接双方各装一套计量表。 锅炉的产汽流量应与进水流量相等（停止排污时）。锅炉的产汽流量应与进水流量相等（停止排污时）。 各分

9、表之和总表示值应相等。各分表之和总表示值应相等。 用凝结水的总量验证蒸汽量。用凝结水的总量验证蒸汽量。 5-11物物料料平平衡衡验验证证法法的的应应用用案案例（一）例（一）案例案例1：云南烟草：云南烟草 案例：一根管道两台表，一台是案例：一根管道两台表，一台是E+H DN200涡街，另一台是涡街，另一台是DY150，用户，用户诉诉F5t/h，两台表示值相符，两台表示值相符，F小时，相差很多。小时，相差很多。 诊断：诊断：P=1.6MPa,DN200仪表仪表 最小可测流量为最小可测流量为3.5t/h， F5t/h后，靠近最小可测流量。后，靠近最小可测流量。 案例案例2：上海金茂大厦：上海金茂大厦

10、PRV6流量计口径太大引出的问题流量计口径太大引出的问题进分配器是四台进分配器是四台10t/h锅炉，出分配器有锅炉，出分配器有7路，四进七出之间的路，四进七出之间的总量平衡，冬季很好，但夏季，管损大于总量平衡，冬季很好，但夏季，管损大于10%。原因：分表中一台口径太大，在夜间流量小于最小可测流量。原因：分表中一台口径太大，在夜间流量小于最小可测流量。 5-12物物料料平平衡衡验验证证法法的的应应用用案案例（二）例（二）案例案例3：锅炉进水温度偏低，引起产汽量比进水量大：锅炉进水温度偏低，引起产汽量比进水量大2%。青岛某厂的一台青岛某厂的一台220t/h电站锅炉，发汽流量总是比锅炉电站锅炉，发汽

11、流量总是比锅炉进水流量大进水流量大2%。原因：高加未开，进水温度比设计条件低原因：高加未开，进水温度比设计条件低50，导致，导致 密度偏高密度偏高4%。 5-13超声流量计直管段长度不够引出的问题超声流量计直管段长度不够引出的问题例例4：有一幢大楼低区冷冻水系统：有一幢大楼低区冷冻水系统 （见图（见图6.25）流量测量总表与）流量测量总表与 各分表示值之和差各分表示值之和差5。该系统共有该系统共有12台分表，管径从台分表，管径从DN80DN200，均用均用IFM型电磁流量计测量型电磁流量计测量流量，而总管为流量，而总管为DN600，采用采用AT 868型夹装式超声流量计测量流量。型夹装式超声流

12、量计测量流量。 图6.25 低区供冷系统5-14间歇发料系统的回流引入的误差间歇发料系统的回流引入的误差例例5：间歇发料系统，停泵期间泵出口外管内存料返回到泵的进口。：间歇发料系统，停泵期间泵出口外管内存料返回到泵的进口。图6.26 液料间歇输送系统 上海某氯碱厂用泵将料液从一个部门打到另一个部门。上海某氯碱厂用泵将料液从一个部门打到另一个部门。 输送量由一台智能电磁流量计测量。输送量由一台智能电磁流量计测量。 当一批料输送完毕泵即停止运转，于是泵出口外管内的料液返回当一批料输送完毕泵即停止运转，于是泵出口外管内的料液返回 泵的进口。由于外管直泵的进口。由于外管直 径大，线路长，所以每径大，线

13、路长，所以每 次返回量较大。次返回量较大。 流量计所计总量比储槽流量计所计总量比储槽 中用容积法所计总量大。中用容积法所计总量大。5-15并联运行的两台锅炉产汽流量重复计量并联运行的两台锅炉产汽流量重复计量图6.27 锅炉蒸汽计量系统图 两台锅炉中一台发汽另一台热备。两台锅炉中一台发汽另一台热备。 发现发汽量比耗汽总量大很多。发现发汽量比耗汽总量大很多。 原因之一：热备锅炉自然散热。原因之一：热备锅炉自然散热。 原因之二：蒸汽压力波动时，备用炉汽包充汽原因之二：蒸汽压力波动时，备用炉汽包充汽排汽，导致流量排汽，导致流量 计潜动。计潜动。原理：将与被测流量相关联的有关数据代入热量平衡方程式，计算

14、出原理：将与被测流量相关联的有关数据代入热量平衡方程式，计算出 流量理论值，用以验证流量计示值。流量理论值，用以验证流量计示值。例例7：有一台除氧器用压力为：有一台除氧器用压力为p = 1.2 MPa（表压力），温度为表压力），温度为250的的蒸汽经减压后直接加热进水，除氧器进水温度为蒸汽经减压后直接加热进水，除氧器进水温度为45，出水温度为，出水温度为105，在锅炉产汽流量为在锅炉产汽流量为15t/h的条件下，除氧器消耗蒸汽应为多少？的条件下，除氧器消耗蒸汽应为多少？解：设除氧器加热蒸汽流量为解：设除氧器加热蒸汽流量为x kg/h，则除氧器进水流量应为则除氧器进水流量应为(15000 x)

15、kg/h，从蒸汽的温度和压力参数查表知其比焓为从蒸汽的温度和压力参数查表知其比焓为2954 kJ / kg， 1kg蒸汽变成蒸汽变成105冷凝水放出的热量为冷凝水放出的热量为2514kJ，则根据热量平衡则根据热量平衡 关系有下面的方程式成立。关系有下面的方程式成立。 单位质量蒸汽放热量单位质量蒸汽放热量 蒸汽流量蒸汽流量 水的比热容水的比热容（出水温度进水温度）（出水温度进水温度） 进水流量进水流量 将已知数据代入上式得：将已知数据代入上式得：2541x = 4.1868（10545）（15000 x） x = 1363 kg / h5-165.6验验证证方方法法之之二：能二：能量量平平衡衡法

16、法根据设备能力来估算流量是个根据设备能力来估算流量是个“古老古老”的方法，早在几十年前，煤气公司的方法，早在几十年前，煤气公司就用煤气压缩机开机台时作为输送煤气的计量手段，直到有了较先进的就用煤气压缩机开机台时作为输送煤气的计量手段，直到有了较先进的煤气流量计的现在，这一方法仍作为监视、核对流量计示值的手段。煤气流量计的现在，这一方法仍作为监视、核对流量计示值的手段。运用该方法时，应注意下面各点：运用该方法时，应注意下面各点：a. a. 压缩机出口压力应为规定值，因为出口压力不同，压缩机的内泄量压缩机出口压力应为规定值，因为出口压力不同，压缩机的内泄量 也相应变化。如果达不到规定值，应计入此因

17、素对排气量的影响。也相应变化。如果达不到规定值，应计入此因素对排气量的影响。b. b. 设备的效率同其完好状况密切相关，在其完好状况不佳时，输出流设备的效率同其完好状况密切相关，在其完好状况不佳时，输出流 量相应减小。量相应减小。c.c. 压缩机毕竟不是计量器具，它没有计量准确度的概念，同一种型号压缩机毕竟不是计量器具，它没有计量准确度的概念，同一种型号 同一个规格的压缩机，在规定的条件下考核，排气量也允许有同一个规格的压缩机，在规定的条件下考核，排气量也允许有- 5 % - 5 % + 10 % + 10 % 的差异的差异1515。多年来人们沿用这一方法，一是煤气压缩机出现。多年来人们沿用这

18、一方法，一是煤气压缩机出现 得早，在其投入工业应用时，还没有合适的流量计可选用；二是有得早，在其投入工业应用时，还没有合适的流量计可选用；二是有“定定 排量排量”（positive displacementpositive displacement）的概念，即压缩机每旋转一周或每的概念，即压缩机每旋转一周或每 往复一次，就有固定量的气体被吸入和排出。三是因为出口压力很低，往复一次，就有固定量的气体被吸入和排出。三是因为出口压力很低， 机内泄漏可以忽略，在其他类型的压缩机上，因为出口压力较高，机机内泄漏可以忽略，在其他类型的压缩机上，因为出口压力较高，机 内泄漏受多种因素影响，仍使用这个方法不够

19、可靠。内泄漏受多种因素影响，仍使用这个方法不够可靠。5-175.7验验证证方方法法之之三：设三：设备备能能力力估估算算法法例例8：两台同规格水泵由于实际性能差异引发的误解：两台同规格水泵由于实际性能差异引发的误解 某水厂两台同规格水泵输给两条管线，分别装有某水厂两台同规格水泵输给两条管线，分别装有DN600mm电磁流电磁流量计，布置如图量计，布置如图6.25所示。该水厂运行人员从泵铭牌上的额定流量来核所示。该水厂运行人员从泵铭牌上的额定流量来核对仪表读数，称泵对仪表读数，称泵A通通A表（即关闭阀表（即关闭阀C）仪表误差仪表误差+(1015)%，泵，泵B通通B表误差为表误差为5%，认为两台仪表均

20、不准确。仪表厂服务人员即利用装有，认为两台仪表均不准确。仪表厂服务人员即利用装有阀阀C的有利条件，试测泵的有利条件，试测泵A通通B表和泵表和泵B通通A表的流量，得出与上述相近表的流量，得出与上述相近的数据。两台流量计测出同一台泵的输水量相近，证明除管网负载有些的数据。两台流量计测出同一台泵的输水量相近，证明除管网负载有些差别外，主要是两台水泵性能上的差异。差别外，主要是两台水泵性能上的差异。5-18设备能力验证法设备能力验证法注意设备实际性能的差异注意设备实际性能的差异图6.28 双泵双表交叉测试管线例例9：扬程差别大的泵并联运行误认为流量仪表间相互干扰：扬程差别大的泵并联运行误认为流量仪表间

21、相互干扰 吉林某厂用几台泵并联输送液体，每台泵的下游各装吉林某厂用几台泵并联输送液体，每台泵的下游各装有电磁流量计，然后汇集总管输出。各泵单台运行（或有电磁流量计，然后汇集总管输出。各泵单台运行（或其中几台并联）都很正常，但增开某一台泵并入管系，其中几台并联）都很正常，但增开某一台泵并入管系，原来运行各泵的仪表指示流量明显减少，甚至出现指示原来运行各泵的仪表指示流量明显减少，甚至出现指示反向流现象。运行人员认为该特定泵所装电磁流量计干反向流现象。运行人员认为该特定泵所装电磁流量计干扰了其他运行中的仪表。经检查确认为仪表正常，找出扰了其他运行中的仪表。经检查确认为仪表正常，找出产生这一现象的原因

22、是所增开泵的扬程比其他高得多，产生这一现象的原因是所增开泵的扬程比其他高得多，致使压抑低扬程泵的输出，使之减少甚至倒流。致使压抑低扬程泵的输出，使之减少甚至倒流。5-19设设备备能能力力验验证证法法注注意意泵泵的的扬扬程程差差异异例例11：往复式空压机排气量受吸入口温度影响大：往复式空压机排气量受吸入口温度影响大 某仪表公司为上海某柴油机厂空压站配置空气流量计某仪表公司为上海某柴油机厂空压站配置空气流量计14台，用于往复式空压机出口台，用于往复式空压机出口流量和空压站出口总管流量测量。仪表在夏季投运后，带温压补偿的流量计所显示的标流量和空压站出口总管流量测量。仪表在夏季投运后，带温压补偿的流量

23、计所显示的标准状态体积流量值普遍比空压机铬牌数据低，厂方未对此提出异议。因为已使用几年到准状态体积流量值普遍比空压机铬牌数据低，厂方未对此提出异议。因为已使用几年到四十年的老机器出力不足是可以理解的。但是到了冬季，流量计示值普遍大幅度升高，四十年的老机器出力不足是可以理解的。但是到了冬季，流量计示值普遍大幅度升高，有一部分高于铭牌数据，于是厂方提出异议：有一部分高于铭牌数据，于是厂方提出异议： a. 已使用了几十年的老机器排气流量如此高不可能。已使用了几十年的老机器排气流量如此高不可能。 b. 排气量比铭牌数据还高，也是不可能的。排气量比铭牌数据还高，也是不可能的。 仪表公司解释说，空压机排气

24、流量冬季增大是因为空压机吸入口空气温度降低、密仪表公司解释说，空压机排气流量冬季增大是因为空压机吸入口空气温度降低、密度增大所引起，一段气缸每往复一次吸入的空气体积是常数，但其质量随空气密度成正比度增大所引起，一段气缸每往复一次吸入的空气体积是常数，但其质量随空气密度成正比增加。夏季大气温度以增加。夏季大气温度以30计，按理想气体定律，大气温度降到计，按理想气体定律，大气温度降到0时，空气密度增大约时，空气密度增大约11，仅此一项，冬季的流量就有可能比夏季流量高，仅此一项，冬季的流量就有可能比夏季流量高11。 其次，空压机排气量考核时其吸入气体温度是以其次，空压机排气量考核时其吸入气体温度是以

25、20为参考点，如果吸入口温度降为为参考点，如果吸入口温度降为0，则吸入口空气密度比，则吸入口空气密度比20条件下密度增大约条件下密度增大约7.3，因此，排气流量高于铭牌数据也，因此，排气流量高于铭牌数据也属正常。属正常。 5-20设设备备能能力力验验证证法法注注意意工工况况的的变变化化5-215.8验验证证方方法法之之四：流四：流量量增增量量验验证证法法 在不影响生产、不影响正常运行的前提下，采用合适的方法在不影响生产、不影响正常运行的前提下，采用合适的方法 使流量计示值有一个显著的增量，并对引起这一示值的增量使流量计示值有一个显著的增量，并对引起这一示值的增量 所对应的流体的增量进行较准确的测量。所对应的流体的增量进行较准确的测量。 一台理想的流量计，其显示一台理想的流量计，其显示 值与实际流量的关系可用图值与实际流量的关系可用图 6.30 6.30中的一根直线来表示，中的一根直线来表示， 这是一根通过原点的与横坐这是一根通过原点的与横坐 标夹角为标夹角为4545的直线。的直线。 增量验证法其实是一种最简单增量验证法其实是一