分析差压式流量计在工业生产中引起测量误差的原因

2013-01-21 15:34:12来源: 21ic
一、引言

在生产过程中需要实时对工质流量要进行测量,以控制生产过程中的工作状况,衡量设备的效率和经济核算的重要指标。所以流量测量是工业企业能源管理的重要手段。差压式流量计便是其中的一种形式。差压式流量计是工业上使用最多的流量计之一,而孔板是差压式流量计选用最多的一种节流元件,它具有结构简单、安装方便、价格低等特点。

二、差压式流量计的组成

它是由节流元件、差压计(一般用差压变送器)、引压导管和流量显示记录仪(我公司采用BSD-98型多功能流量积算仪)。

1、节流元件

在管道中安装一个固定的阻挡体,它中间开一个小孔,当流体流过这个开孔横截面时,就会发生流束的收缩,这时流体的流动速度加快,压力降低,在阻挡体前后产生一个较大的压力差。这个压力差随流量变化,流量越大,差压越大,因此,通过测量这个压力差就可以推算出流量的大小,这个过程叫节流过程,其中造成流束收缩的元件叫节流元件。

我公司煤气流量计使用的是差压式流量计,使用的节流元件为标准孔板,引压管为φ18×2无缝钢管,差压变送器是罗斯蒙特的3051差压变送器。并配有BSD-1151压力变送器和热电阻作为温度压力补偿。

2、节流元件(标准孔板)的取压方式

节流元件的取压方式有多种,如角接取压和法兰取压等,我公司标准孔板取压方式采用的是环室取压,即在孔板两侧安装前后环室,并由法兰将环室、孔板、垫片紧固在一起。

三、差压式流量计的安装

包括四部分:

1、节流元件(标准孔板)的安装
2、差压信号管路(引压管)的安装
3、差压计(3051差压变送器)的安装
4、流量显示记录仪(BSD-98型多功能流量计算仪)的安装

四、差压式流量计使用中的测量误差分析

差压式流量计在现场实际应用时,它的测量误差往往会增大,有时可达到10%--20%,特别是在采用差压式流量计作为工艺生产过程的物料(水、蒸汽、煤气及原料)的计量,进行经济核算和物料平衡时,减少测量误差尤为重要。但必须注意的是,不仅需要合理的选型、准确的设计计算和加工制造,更要注意正确安装、维护和符合使用条件等才能保证孔板流量计有足够的实际测量精度。下面分析一下几种造成测量误差的原因:

1、被测流体的工作状态变动

如果在实际应用时被测流体的工作状态(如温度、压力)以及相应的流体密度、粘度和管道粗糙度等参数,与设计时不一致,如果仍按照原有的仪表常数推算流量,将与实际流量有误差,则可根据有关计算公式加以修正或重新设计计算。

2、孔板安装不正确

我公司刚投产试车时,煤气流量计显示过小,经检查为孔板装反,而实际是孔板的尖锐一侧应迎着流体流向为入口端,呈喇叭口形的一侧为出口端,注意方向。除此之外,安装时孔板开孔中心与管道中心线不同心,也会造成测量误差,引压管堵塞及垫片等凸出物的出现也是引起误差的原因。

3、孔板入口边缘被磨损

由于孔板使用时间较长,特别是在被测介质夹杂固体颗粒等杂物情况下,或被化学腐蚀,都会造成孔板的几何形状和尺寸的变化,如果孔板的入口边缘的尖锐度由于受到介质冲击或腐蚀而变钝,这样在相等数量的流体经过时所产生的压差ΔP减小,从而引起显示值偏低。严重时需更换孔板。

4、孔板表面的结垢和流通截面积的变化

在现场使用中,孔板表面可能会沾结上一层污垢,或者由于在孔板前后角落处日久而沉积杂质,或由于强腐蚀作用都会使管道的流通截面积发生渐变,以及引压导管管路的泄露和堵塞,都会造成测量误差。我公司由于使用的煤气较脏(含焦油),造成孔板前后取压环室被堵,取压口无压差,流量计无流量显示,经拆下后清理两环室并更换导压管,流量计显示正常。

5、变送器零点漂移和量程设置不当也会引起测量误差

由于时间较长,变送器的零点会发生漂移,若是负漂移,变送器输出电流则小于标准4MA,流量则显示偏低,若是正漂移,变送器输出电流则大于标准4MA,流量则显示偏高。若量程设置较大,流量则显示偏低,量程设置较小,流量则显示偏高。(end)

关键字:差压式流量计  工业生产  测量误差

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2013/0121/article_6716.html
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