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孔板流量计测量误差的影响因素

来源:红器自控(江苏)有限公司 时间:2021-01-13

孔板流量计
1、仪器选择或使用条件的影响。
在仪表选型和设计阶段,没有充分考虑日常工艺操作中各种工况的影响,导致工艺操作的*低流量为孔板设计范围的30%或以下,或者工艺操作的*高流量大于孔板设计流量,造成流量显示偏差较大,影响工艺人员的生产操作。以1.5级精度的孔板流量计为例,当流量为量程的10%时,压差值仅为压差量程的1%。根据GB/T2624-93中的不确定度评定方法,差压测量的不确定度由变送器的精度等级决定。根据上述公式,可以计算出当实测流量为设计范围的30%时,不确定度为3.7%。可以发现,孔板测量在30%范围以下误差较大,即使在10%范围以下,变送器也会以小流量切断,以避免流量测量不准确和过程操作人员的参考偏差。一般孔板流量计在量程的30%-90%之间使用条件会更好。
2.孔板前后直管段或孔板本身的腐蚀影响。
高温高压气体或液体,特别是腐蚀性废气或油对孔板流量计的长期持续腐蚀,会导致直管段内壁或孔板直角边腐蚀、进口边钝尖、直角垂直度差、直管壁粗糙度差。流量系数与孔口入口边缘的锐度、管壁的粗糙度等因素有关。等流量介质通过孔板时,前后压差变小,仪器输出变小。孔板入口边缘磨损越严重,测量误差越大。所以孔板需要修正(不经济),或者需要更换同型号的孔板。
3.孔板安装不规则的影响。
孔板的构造和安装不规范,如孔板反向安装导致流量测量太小,标有“+”的孔板外露部分为介质入口方向;安装孔板时,孔板中心线应与前后直管段中心线重合,以避免孔板偏心,孔板偏心引起的测量误差约为2%。此外,压力管的插入位置和铺设坡度对测量也有很大影响。但节流装置(孔板)的密封垫没有按环形室的尺寸加工,使密封垫伸入管内,干扰流体的稳定流动;或者前后直管段过短,会导致流量测量不准确,流量测量的线性度达不到相关要求。
4.差压变送器零点漂移的影响。
受环境温度、湿度和介质温度的影响,差压变送器中的一些参数可能会略有变化,从而影响仪器的测量精度。比如差压变送器长时间运行后,零点会有一定程度的漂移,正漂移会导致差压过大,仪表输出过大,反之亦然。零点校准时,确保三个阀组的正负压侧手动阀完全关闭,天平打开,正负压侧放油塞打开,接大气后再校准。
5.操作失误的影响。
如果操作人员未能按照操作规则启动或使用三个阀组,很容易导致压差变送器被单向按压,有时会导致仪表测量出现额外误差,严重时会损坏压差变送器。测量蒸汽的孔板流量计在冷凝罐冷凝后投入使用,或冷凝罐液位不同;测量液体的流量计在系统中的剩余气体完全排出之前就开始投入使用,或者原始参数输入不正确,会导致流量测量不准确。
6.过程介质变化的影响。
孔板的测量值不仅与压差有关,还与介质的密度、压力和温度有关,因为雷诺数受流体速度、流量大小和粘度的影响,流量系数与雷诺数的关系很大。流量系数α与孔板的几何形状、安装方式、流体条件、管道条件等诸多因素有关。当雷诺数低于极限雷诺数时,α会随着流量的减小而增大,如果忽略其他参数的影响,流量输出会更小。大量实验表明,只有当流体接近全湍流时,α才是与流动状态无关的常数,只有当雷诺数大于某一极限值时,流动系数α才保持不变。所以*好在高雷诺数环境下测量孔板。利用智能差压变送器,其中的压力传感器、温度传感器等单元可以及时完成各种参数的自动补偿,减少测量误差。

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