淺談差壓式流量計測流量的誤差來源

潘俊花

甘肅鋼鐵職業技術學院

淺談差壓式流量計測流量的誤差來源

潘俊花

甘肅鋼鐵職業技術學院

差壓式流量計是使用歷史最久，使用最為廣泛的一種流量測量儀表，同時也是目前生產中最成熟的流量測量儀表之一。本文主要介紹差壓式流量計測量流量的工作原理和差壓式流量計的組成，分析差壓式流量計測流量的誤差產生原因及解決方法。

差壓式流量計；誤差來源；解決辦法

引言

差壓式流量計是目前流量測量中應用歷史悠久，實踐經驗比較成熟，標準規范相對完善，品種規格齊全的一類流量計。其優點是已標準化、結構簡單牢固、易于加工制造、價格低廉、通用性強。但是它也有許多不足之處：如測量精度一般，現場安裝條件要求高，壓損大，量程比窄等。

差壓式流量計通常與差壓變送器配套使用，因此差壓式流量計測得數據的準確性與差壓變送器的精度等級有著密切的關系。雖然目前許多差壓變送器的精度等級很高，但是在現場的實際測量中許多因素是無法預知的。因此在實際運行中其測量誤差通常比較大，尤其在經濟核算時，這一問題顯得更為突出。因此，找出測量誤差產生的原因并盡量克服，具有很重要的實際意義。

1 節流式流量計的工作原理及組成

差壓式流量計也被稱為節流式流量計，由三部分組成，如圖1所示。（1）節流元件和取壓裝置。（2）傳輸信號的管路。（3）差壓變送器及顯示儀表。

圖1 差壓式流量計的組成

流體流經節流件時，流束局部收縮，流速增加，靜壓力減小，從而在節流件前后差生壓力差。根據物理學中的伯努利定律和能量守恒定律，可以得出：

式中qv為被測介質的體積流量，m3/h；α為介質的流量系數(無量綱)；ε為流速膨脹校正系數(無量綱)；ρ為節流裝置前的流體密度，kg/m3；Δp為節流元件前后的壓差，Pa；d為節流件開孔直徑，mm。

2 測量誤差產生的原因及解決方法

概括來說，差壓式流量計測量流量產生誤差的原因主要有三個：安裝不規范或錯誤安裝、維護不及時或誤操作、工藝系統或工況改變。

2.1 節流裝置未按規定要求安裝

要使差壓式流量計能夠精確地實現流量測量，正確地選用和安裝是十分重要的，只要按國家規定的各項技術要求正確地選用與安裝節流裝置導壓管和差壓變送器，才能保證信號的正確獲取、變送和顯示。

差壓式流量計的選用原則與壓力表的選用原則是一致的，只是選節流裝置時，要注意節流裝置與差壓變送器需配套，另外，介質的性質也要符合流量計設計中規定的要求。

2.2 差壓變送器按規定要求安裝

差壓變送器安裝環境太差，如振動大、塵土大或者有強腐蝕性介質。消除辦法就是按照有關技術規定選擇合適的位置來安裝變送器。測量腐蝕性或黏度較大的介質，容易形成結晶，沉淀等物質的壓力時，就要對測量壓力的表采取相應的保護措施，以防腐蝕和堵塞的現象發生。必要時要安裝適當的隔離器。在振蕩環境中安裝使用，應安裝減震器。當被測壓力波動大時，應安裝緩沖器以增加阻尼。另外還應根據被測壓力的高低和被測介質的性質，選擇合適的密封墊片。

2.3 導壓管路安裝不規范

安裝導壓管的主要目的是用來傳遞壓力，不按規定要求安裝會造成正負壓側產生附加誤差，從而產生測量誤差。

（1）壓力測點的選擇原則。測壓點要選在直管段上，管路拐彎、分岔、死角或易形成漩渦的地方不能選為測壓點。

測量液體時，取壓口應選在管道中心線以下45°；測量氣體時，取壓口應在管道上半部；測量蒸汽時，取壓口在管道管道中心線以上45°；測量流動介質時，導壓管應與介質流動方向垂直，管口與管壁應齊平，并且不能有毛刺。

（2）導壓管的敷設。導壓管應粗細合適，一般內徑為6—10mm，長度不超過50m，并盡可能短。并且導壓管水平安裝時的傾斜度也有一定的要求，便于積存在導壓管中的介質及時排出。測量液體壓力時，應在引壓系統的最高處加裝集氣器；測量氣體壓力時，應在引壓系統最低處加裝氣水分離器；測量含雜質的介質或可能產生沉淀物的介質時，應在儀表前加裝沉降器。

2.4 儀表維護人員對節流裝置維護不及時或誤操作

為了使流量計長時間的穩定運行，保證計量數據的準確性，要求儀表維護人員要定期進行維護。由于被測介質受環境溫度、濕度、密度的影響，如果不定期對管道淤泥進行清理，則會對流量系數產生影響，從而影響流量測量的準確性。

3 總結

影響差壓式流量計測量誤差的原因非常多也很復雜,很難對其進行綜合定量分析。本文僅從節流裝置未按規定要求安裝、差壓變送器按規定要求安裝、儀表維護人員對節流裝置維護不及時或誤操作等方面的影響進行了簡單的分析。從文中可以看出消除計量誤差是可能的,這就要求從事計量工作的人員既要熟練掌握業務知識還要具備認真負責的工作態度,實際工況與設計工況參數在差壓式流量計的設計、制作、安裝、運行過程中盡量保持一致,在使用過程中要時時修正不相符之處,按照要求做好流量計的檢定和維護工作,提高計量精度,為動力能源的結算提供可靠數據。

[1]樂建波.化工儀表及自動化[M].北京：化學工業出版社，2010.1，

[2]朱炳興，王森.儀表工試題集(現場儀表分冊)[M].北京：化學工業出版社，2008.

[3]姚明源，王婕.差壓式流量計的誤差分析及處理[J].儀表技術，2012(2)：48-50.

潘俊花（1980-），女，甘肅省民勤縣人，甘肅鋼鐵職業技術學院講師，工學學士，研究方向：自動化儀器儀表。