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技术文章

孔板流量计测量误差的影响因素


发布日期:2023-09-04 点击:356次
1.仪表选型或使用条件的影响
  在仪表选型设计阶段,没有充分考虑到工艺日常操作中各种工况的影响,导致孔板流量计在使用过程中,工艺操作的最低流量在孔板设计量程的30%及以下或者工艺操作的最高流量大于孔板的设计流量,从而使流量显示出现极大偏差,影响到工艺人员的生产操作。以1.0级精度的孔板流量计来为例,在流量为量程的10%,差压值只为差压量程的1%,根据GB/T2624-93中不确定度估算方法,差压测量的不确定度由变送器的精度等级决定,该测量点差压测量的不确定度为:
 
  式中,δp-不确定度;ΔP-实测差压值;ξ-精度等级;ΔPmax-差压最大值。
  根据上述公式还可推算出当测量流量为设计量程的30%,不确定度为3.7%。可以发现,30%量程以下,孔板的测量有很大误差,甚至在10%量程以下时,会对变送器进行小流量切除,避免造成流量测量不准,给工艺操作员造成参考偏差,一般孔板流量计使用条件会在量程的30%~90%之间比较好。
2.孔板前后直管段或孔板本身腐蚀影响
  孔板流量计在长期受到高温,高压气体或液体的持续冲刷,特别是带腐蚀性废气或油品的侵蚀后,会导致孔板的直管段内壁或孔板直角边缘腐蚀,入口边缘尖锐度变钝,直角垂直度,直管段管壁粗糙度变差。而流量系数与孔板入口边缘锐度,管壁粗糙度等因素有关,在相等流量的介质通过该孔板时产生的前后压差变小,仪表输出偏小。孔板入口边缘磨损越严重,测量误差就越大。因此,需要对孔板进行修正(不划算),或更换相同型号的孔板。
3.孔板安装不规范的影响
  孔板施工安装不规范,如孔板装反导致流量测量偏小,孔板露出的部分标记“+”号的为介质入口方向;孔板安装时孔板的中心线要和前后直管段中心线重合,避免孔板偏心,孔板偏心引起的测量误差大约在2%以左右。还有引压管的插入位置,敷设坡度过大都对测量产生很大影响。而节流装置(孔板)密封垫片没有按照环室尺寸加工,使得垫片伸入到管内,干扰流体稳定流动;或直管段前后过短等更是会造成流量测量不准,流量测量线性度也达不到相关要求
4.差压变送器零点漂移的影响
  受环境温度,湿度及介质温度等的影响,可能会引起差压变送器中某些参数发生细微改变,从而影响仪表的测量准确度。比如,差压变送器在长时间运行后,零点会一定程度上发生漂移,正漂移引起差压偏大,仪表输出偏大,反之则偏小。零点校零时,要确认三阀组正负压侧手阀完全关闭,平衡打开,正负压侧排空丝堵打开,连通大气后再校零。
5.操作失误的影响操
  作员不按操作规程启用或投用三阀组,易造成差压变送器单向受压,有时会让仪表测量产生附加误差,严重时会让差压变送器损坏。测量蒸汽的孔板流量计没有等冷凝罐冷凝后就投用或冷凝罐液位高低不等;测量液体的流量计没有完全排尽系统内残气就开始投用或者没有正确校零,原始参数输入不准确,均会导致流量测量不准。
6.工艺介质变化的影响
  孔板流量计测量数值不只是与差压有关,还与介质的密度,压力,温度等参数有关,因为雷诺数受流体的速度,流束定型尺寸,粘度等影响,而流量系数又与雷诺数有很大的关系。流量系数α与节流孔板的几何形状,安装方式,流体条件,管道条件等多种因素有关,当雷诺数低于界限雷诺数时,α将随着流量的减小而增大,如果忽略其他参数的影响,流量输出将偏小。大量实验表明,只有流体接近充分湍流时α才是与流动状态无关的常数,流量系数α只有在雷诺数大于某一界限值时才保持常数。因此,孔板测量条件最好在高雷诺数环境下测量。而使用智能型差压变送器,里面的压力传感器,温度传感器等单元会及时完成各种参数的自动补偿,降低测量误差。
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