探討根據試驗結果重新計算流量計差壓值技術要點

摘 要：在工業自動化生產中，自動化儀表是自動化控制系統的重要組成部分，而流量計精確度高低直接影響工業自動化生產的運行質量。隨著自動化控制技術的發展，對流量計精確度也提出了更高的要求。文章以實際案例闡述了自動化儀表領域差壓流量計計算修正差壓值以提高精確度的技術要點，希望能為提高自動化儀表整體運行效果提供一些參考。

關鍵詞：自動化儀表；差壓流量計；計算修正技術

隨著科技技術的不斷發展，自動化控制系統不斷地得到推廣與完善，自動化儀表精度也要求越來越高，流量類儀表做為自動化控制系統的基礎元件，在PID控制系統中的地位不斷提高，因此針對工業化流量計使用最廣泛的差壓流量計的調試技術也顯得尤為重要。為了保證差壓流量計在工業生產中的運行精確度，自動化儀表調試技術人員必須要掌握差壓流量計的工作原理，不斷地對儀表安裝調試技術進行研究與實踐，提升自身的專業水平，確保自動化儀表在生產過程中的安全高效率運行。

一、差壓流量計的組成及工作原理

差壓式流量計由一次裝置（檢測件）和二次裝置（差壓轉換和流量顯示儀表）組成，檢測件又可分為離心式、動壓頭式、節流裝置、水力阻力式、動壓頭增益式及射流式幾大類。所謂標準檢測件是只要按照標準文件設計、制造、安裝和使用，無須經實流標定即可確定其流量值和估算測量誤差。差壓式流量計是一類應用最廣泛的流量計，在各類流量儀表中其使用量占居首位。

工作原理是當充滿管里的流體經直線管道進入節流裝置，流速將在節流處收縮，使流速加快，靜壓力降低，導致節流件前后產生差壓。流速增大，差壓也隨之增大，因此，通過測量差壓，可以確定流量。

二、差壓流量計的安裝要求

流量測量的精度和流量計安裝是否符合要求有很大關系，一般要求如下：1）安裝時必須保證節流件開孔與管道同心，節流件端面與管道軸線垂直。節流件上、下游必須有一定長度的直管段。2）導壓管盡量按最短距離敷設在3-50m之內，為了不在此管中聚集氣體和水分，導壓管應垂直安裝。安裝時其傾斜率不應小于1：10.異管用直徑10-12mm的銅、鋁或鋼管。3）測量液體流量時，最好差壓計安裝在低于節流裝置的位置. 如果一定要安裝在上方，在連接管路最高點要裝帶閥門的集氣器，在最低點安裝帶閥門的沉降器，以便排出導管中氣體及沉積物。

三、制水工序三期除鹽水流量計準度試驗結果

除鹽水為制水工序制備的主要產品。為能精確的計量除鹽水流量，制水工序對三期除鹽水流量計進行準度試驗。具體試驗方法如下：

將除鹽水箱蓄滿，以溢流口出水為準；以三期除鹽水常用供量70t/h供出除鹽水，期間盡量保證供量穩定；實地測量除鹽水箱體積；待除鹽水箱水消耗完后記錄運行時間（以瞬時流量驟降為消耗完全）；試驗結束，計算實際除鹽水供量，并與試驗時段內三期除鹽水流量計累計值比對。

試驗過程按以上步驟執行，試驗過程有工服公司信息部跟蹤把關。現將試驗過程匯總如下：

取三期2#除鹽水箱作試驗，4月8日12：00將水箱蓄滿至溢流口有水流出；

12：12啟動三期除鹽水泵，記錄除鹽水流量計累計值37309.9；

測量2#除鹽水箱體積為455m3：

H：10.68m——溢流口至水箱出口管；D：7.39m——量周長后換算；水箱壁厚：1cm。

4、17：35除鹽水流量由70t/h瞬間下降至20t/h以下，證明除鹽水箱水抽干至水箱出口管，停運除鹽水泵，記錄除鹽水流量計累計值37647.3。

根據以上試驗得出，試驗期間三期除鹽水實際消耗455 m3，流量計累計值差為37647.3-37309.9=337 m3，瞬時流量與實際流量差（455-337）t/5.38h=21.9t/h。

四、計算修正流量變送器差壓范圍

修正前因考慮：流量一次元件直管段前后有變徑和彎頭，會造成計量偏差。根據工藝使用情況，一年大多數時間控制在84t/h，但會有一兩次短時間調整到400t/h。相對84t/h使用量，設計600t/h量程顯然太大。但考慮到有400t/h的使用情況，修正流量量程及變送器壓差方案，無法實現。根據以上兩點，流量量程不修正，計算試驗得到的22 t/h偏差，單獨修正變送器壓差。

測量2#除鹽水箱體積：

H：10.68m——溢流口至水箱出口管；

D：7.39m——量周長后換算；

水箱壁厚：1cm。

r=（739cm-2cm）/2=3.685m

V=Hπr2=455.4 m3

排空2#除鹽水箱所用時間：5小時23分，即5.38h

設控制能理想穩定在70t/h，應有累計：70t/h*5.38=376.6t

實際上，流量儀表計量累積值：37647.3-37309.9=337t

計算5.38小時，流量儀表的平均流量：337t/5.38=62t/h

計算5.38小時，流量一次元件形成的平均壓差值：

因三期除鹽水流量一次元件計算書設計差壓范圍：0～11.568 Kpa和設計量程：0～600 T/H

得：平均壓差x=0.1235kPa

根據84t/h試驗結果計算600t/h流量范圍下的壓變差壓范圍：

得：壓變差壓范圍y=6.30kPa

五、結語

綜上所述，差壓流量計在安裝調試過程中會受到多方面因素的影響，為了保證差壓流量計的運行精度，技術人員一定要掌握差壓流量計裝置的安裝調試技術要點。在參數修正之前，通過差壓流量計的出廠計算書結合實驗結果準確的計算修正后的差壓值。為確保差壓值計算結果的精確度，還需進行二次驗證，方能確保差壓流量計在運用修正值后的準確穩定運行。

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作者簡介：許鑫（1981-），男，壯族，廣西靖西人，計控廠工程隊副隊長，本科，助理工程師，研究方向：工業自動化控制。