差壓式流(liu)量計測量(liang)精度的影(ying)響因素(su) 發(fa)布時(shi)間:2019-01-09
一、差(cha)壓式流(liu)量計 不(bu)确(que)定度分析 在GB/T2624-2006《用(yong)安裝(zhuang)在圓形截面管(guan)道中(zhong)的差(cha)壓裝(zhuang)置測(ce)量滿管流體流量》中(zhong)給出(chu)了标準(zhun)差(cha)壓式流量計(ji)不确定(ding)度的計算(suan)公式(shi): 在上述(shu)公式的(de)6個不确(que)定度分(fen)量中(zhong),流出系數(shu)不确(que)定度(du)δC/C會受(shou)到雷(lei)諾(nuo)數Re的影(ying)響,所以(yi)目(mu)前好的流(liu)量(liang)計算機(ji)一般都帶(dai)有雷(lei)諾數(shu)補償功能(neng);對于蒸(zheng)汽(qi)而言,隻要(yao)将Δp1/p1控(kong)制在(zai)較小的(de)範(fan)圍就可以(yi)将(jiang)可膨脹(zhang)性系(xi)數不(bu)确定(ding)度δε/ε控(kong)制(zhi)在0.1%以内(nei),因此對(dui)整體不(bu)确定(ding)度影響不(bu)大,而某(mou)些(xie)流量計算(suan)機也可以(yi)提供(gong)可膨脹性(xing)系數補償的功(gong)能。管道(dao)内徑不确定度(du)δD/D以及孔(kong)闆開孔直徑不确定(ding)度(du)δd/d則屬于(yu)機械(xie)加工(gong)精度的問題,=将重點(dian)分析對(dui)差(cha)壓式(shi)流量(liang)計蒸(zheng)汽計(ji)量精度影(ying)響最大的(de)兩項———差壓(ya)測量(liang)不确定度和密(mi)度測(ce)量不(bu)确定(ding)度。 1.差壓測(ce)量不确(que)定度δΔP/ΔP及(ji)提高(gao)量程(cheng)比的(de)方法(fa) 對于标準(zhun)差壓(ya)式(shi)流(liu)量計(ji)而言(yan),由于,因此(ci)質量流量(liang)不确(que)定度(du)與差(cha)壓不(bu)确定度存在以(yi)下關(guan)系: 例(li)如,目(mu)前 差壓(ya)變(bian)送器(qi) 可以(yi)達到0.04級,即(ji)當ΔP=100%FS時,δΔP/ΔP=0.04%;那麽(me)當實(shi)際流(liu)量隻(zhi)有滿(man)量程流量(liang)的10%,即ΔP隻有1%FS時(shi),δΔP/ΔP=4%,換算成(cheng)δqm/qm就是(shi)2%。 而蒸汽實際負(fu)荷的(de)變化(hua)範圍一(yi)般(ban)是非常大(da)的(de),有時甚(shen)至隻有滿(man)量程的百(bai)分(fen)之(zhi)幾。所(suo)以,如果要提高(gao)差壓式(shi)流量計(ji)在全(quan)量(liang)程範圍(wei)内的測(ce)量(liang)精度(du),必須(xu)想(xiang)辦(ban)法擴大流量計的量(liang)程比。 目前(qian)被廣泛采用的方法(fa)有兩種:一是增(zeng)加一台低量程(cheng)差壓(ya)變(bian)送(song)器組成雙(shuang)量(liang)程(cheng)差壓(ya)流量計,這(zhe)樣可(ke)以直接提高在(zai)低量程段的差(cha)壓測(ce)量精度。例(li)如一(yi)台雙量程差壓(ya)流(liu)量計,高(gao)、低量程的差壓變送(song)器準(zhun)度等(deng)級都是0.075級(ji),其中高量(liang)程的測量(liang)範圍是0~100kPa,低量程(cheng)的測(ce)量範圍是(shi)0~3.75kPa,配合使用後在3%~100%滿量程範圍内(nei)的流量精(jing)度均(jun)能達(da)到(dao)±1.25%。 第(di)二種(zhong)擴大量程比的方法(fa)就(jiu)是采用(yong)線性 孔闆流量(liang)計 。顧(gu)名思義,與(yu)标準(zhun)差壓(ya)式流(liu)量計(ji)的開根号(hao)關系不(bu)同,經過(guo)變面(mian)積孔闆特(te)殊設(she)計(ji)的(de)線性孔闆(pan)流量(liang)計,其(qi)流量與輸(shu)出差(cha)壓存(cun)在線(xian)性的(de)對應關系。因此在甩掉(diao)“根(gen)号帽(mao)子”後(hou),例(li)如原來(lai)隻有(you)10∶1的量(liang)程比(bi)可以被(bei)瞬(shun)間擴大到(dao)100∶1。 2.密(mi)度測量(liang)不确(que)定度δρ1/ρ1及補(bu)償方(fang)法(fa) 蒸(zheng)汽是(shi)可壓縮流(liu)體,其(qi)密度和壓(ya)力、溫(wen)度有很大(da)關系。如果(guo)沒(mei)有采取(qu)溫壓(ya)補償(chang)措施(shi)而僅(jin)按照固定(ding)密度進行蒸汽(qi)計量(liang),帶來(lai)的後(hou)果将是災(zai)難性的,實際值将與(yu)示值(zhi)嚴重不符(fu)。例如(ru),一個(ge)孔闆(pan)流量計按照5Pa的設定壓(ya)力來計(ji)量飽(bao)和蒸(zheng)汽流(liu)量,然(ran)而(er)實(shi)際運(yun)行壓力(li)爲(wei)4.2Pa,通過(guo)查詢(xun)蒸汽(qi)密度(du)表,這(zhe)樣示值将比真實值偏高(gao)。 因此(ci),對于(yu)飽和(he)蒸汽(qi)必(bi)須(xu)安裝(zhuang)壓力或溫度變(bian)送器(qi)進行密度(du)校正(zheng),而對(dui)于過(guo)熱蒸汽則必須(xu)同時配(pei)備(bei)壓力和 溫(wen)度變送器(qi) 。在壓力或(huo)/和溫(wen)度變(bian)送器正确(que)安裝的前(qian)提下,δρ1/ρ1的大(da)小就僅取(qu)決于變送器自(zi)身測(ce)量的不确(que)定度了。根(gen)據經(jing)驗,這個不确定(ding)度一般很(hen)小,大(da)約爲0.1%。 3.其他可能(neng)的影(ying)響因(yin)素及(ji)改善(shan)方法 (1)蒸汽(qi)幹度。由于(yu)蒸汽在實(shi)際産生和(he)輸送(song)的(de)過程中(zhong)肯定(ding)會(hui)夾(jia)帶一(yi)些水(shui)分(fen),如(ru)果不(bu)考慮(lü)這部(bu)分影(ying)響,将會使(shi)流量(liang)計的(de)示值比總(zong)質量偏(pian)低(di)一些。假定(ding)幹飽和蒸(zheng)汽流量(liang)qmd與實際蒸汽(qi)(含水)總流(liu)量qmx的(de)關系(xi)可通過下式表(biao)示: 舉(ju)例:假設蒸(zheng)汽的(de)實際幹度爲0.95,如(ru)果不考(kao)慮幹度(du)補償,則示值流(liu)量将比實(shi)際總(zong)流量偏(pian)低(di)=2.53%。蒸汽(qi)幹度(du)的影響可(ke)以通過(guo)在流量(liang)計算機(ji)内(nei)置幹(gan)度補償系數或(huo)直接(jie)在(zai)流(liu)量計的上(shang)遊(you)安(an)裝一(yi)台汽(qi)水分(fen)離器解決(jue)。 (2)通(tong)過(guo)流量(liang)計站(zhan)整體配套校驗(yan)、使用并引(yin)入誤(wu)差在(zai)線修正的(de)一些理念(nian)方法(fa),可以(yi)最大限度(du)地消除整(zheng)體誤(wu)差,提高流(liu)量計(ji)量的精度(du)等級。 二、流(liu)量計在蒸汽系統正(zheng)确的(de)安裝(zhuang)方式 除了上(shang)述分析(xi)的影(ying)響蒸(zheng)汽計(ji)量的(de)因素和改(gai)善方法,差(cha)壓式流量(liang)計在蒸汽(qi)系統中(zhong)如(ru)何正(zheng)确安裝(zhuang)往往也(ye)是人們忽(hu)略的一塊(kuai)重要内容(rong)。由于(yu)對(dui)蒸(zheng)汽系統特(te)點(dian)的(de)不了(le)解和(he)知識匮乏,當流量(liang)計出現(xian)較大偏(pian)差或故(gu)障時(shi),人們通常(chang)會把(ba)注意(yi)點放在流(liu)量計(ji)本身(shen),而往往忽(hu)略了由于(yu)選型(xing)、安裝(zhuang)不合(he)理甚(shen)至錯(cuo)誤所導緻的問(wen)題。流(liu)量計(ji)在蒸汽系統正(zheng)确的(de)安裝方式包括: 1. 流量計(ji) 上遊應(ying)安裝汽水分離器和過(guo)濾(lü)器。蒸(zheng)汽帶水(shui)不僅會(hui)對流量計(ji)量産(chan)生誤差(cha),還(hai)會對(dui)流量計(ji)一(yi)次裝(zhuang)置造(zao)成水(shui)錘、沖蝕等(deng)破壞;過濾(lü)器可以保(bao)證流量計(ji)不受管道(dao)雜質、垃(la)圾(ji)的卡塞與損壞(huai),但是(shi)注意(yi)過濾器要(yao)經常(chang)檢(jian)查清洗(xi),尤其(qi)是(shi)新(xin)建的蒸汽(qi)系統。 2.流量(liang)計前的管(guan)道應(ying)做好支撐和疏(shu)水,确保(bao)停(ting)機階段在(zai)流(liu)量(liang)計前(qian)沒有積(ji)水(shui),否則(ze)起機時會對流(liu)量計(ji)造成(cheng)沖擊。 3.流量(liang)計後應安(an)裝止(zhi)回閥(fa),防止(zhi)蒸汽(qi)凝結(jie)水倒(dao)流對流(liu)量計造(zao)成損壞(huai)。 4.流量計(ji)不要安裝(zhuang)在減壓閥(fa)或調節閥(fa)的後面(mian),一(yi)來這類閥(fa)門(men)在(zai)控制(zhi)過程中(zhong)一(yi)旦關閉,殘(can)餘(yu)蒸汽就(jiu)會在(zai)閥(fa)門和流量計(ji)之(zhi)間冷凝(ning),如果(guo)沒有(you)疏水(shui)就會(hui)帶來(lai)水錘(chui)的隐(yin)患(huan);二(er)來如果控(kong)制閥門開(kai)度很小,就(jiu)有可能導緻差壓式(shi)流量計前(qian)後因無法形成足夠(gou)的壓(ya)差而(er)無法正常(chang)工作(zuo)。 5.流量(liang)計也不要安裝在氣(qi)動(dong)開(kai)關閥(fa)後面,否(fou)則(ze)流量(liang)的急(ji)劇變化會(hui)對流(liu)量(liang)計(ji)造成損壞。 6.流(liu)量(liang)計上(shang)下遊應(ying)根(gen)據廠(chang)商要求(qiu)保(bao)證留(liu)有足(zu)夠的(de)直管段距(ju)離。 7.應檢查(cha)差壓變(bian)送器的(de)高、低側引壓管(guan)高度是(shi)否(fou)一緻;壓力(li)變送器引(yin)壓管液柱(zhu)高度(du)及當(dang)地(di)海拔高(gao)度的影(ying)響(xiang)是否(fou)已修(xiu)正;差(cha)壓或(huo)壓力變(bian)送(song)器是(shi)否存(cun)在零點漂(piao)移等問題(ti)。 四、總(zong)結 差(cha)壓式(shi)流量(liang)計影響其(qi)流量測量(liang)精度的因(yin)素很(hen)多(duo),其(qi)中差(cha)壓測量(liang)不确定(ding)度、是否具備溫壓補(bu)償、幹度補(bu)償以及流(liu)量計的安(an)裝(zhuang)方式是(shi)影響最(zui)大(da)的幾(ji)個方(fang)面。ILVA彈簧負(fu)載變面積(ji)差壓式流量計由于(yu)性能設(she)計(ji),可以(yi)做到(dao)100∶1的(de)高(gao)量程(cheng)比,特别适(shi)合于(yu)蒸汽(qi)這種負荷(he)變化範圍(wei)廣的(de)流量計量(liang)應用(yong)。
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