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孔板流量计量程对测量误差的影响



    孔板流量计是标准节流装置,用于测量流量。它具有结构简单,使用寿命长,适应性广,并且结构已标准化,不需要单独标定等优点。近年来,随着电子技术的迅猛发展,与其配套使用的差压变送器、压力变送器和温度变送器的精度和稳定性等性能得到不断提高,流量显示积算仪随着单片机的应用,能够精确地实现实时密度修正、流量显示和累积,并且可以通过RS232或RS485接口与计算机联网,达到集中显示、分析、记录、打印等目的。以上优点得以使孔板流量计被大量应用于蒸汽、热水、煤气等介质的流量计量贸易结算场合再选择使用;实际安装运行;及日常维护孔板流量计过程中,由于诸多原因会给测量带来误差,如何最大限度地减小系统误差,使孔板流量计的测量值更加趋于真值,是计量工作者的重要职责。
    本人在制药行业从事计量工作多年,蒸气流量计量始终是我们工作的重点。因为蒸气是制药生产的重要能源,消耗量极大,对其流量的测量准确与否,直接关系到产品的成本。为此,我厂采用了大量的孔板流量计进行蒸气测量,每周、每月都进行产消核算,产消差不得大于5%,可以说,大量的工作都围绕着这个5%展开。在这5%的误差中,有一项误差是不可忽视的,并且通过采取一些措施可以减小的,那就是由于量程选择不当而造成的测量误差。
    现在我们以实例来阐述孔板流量计量程对测量误差的影响。有一套测量过热蒸气流量用孔板流量计装置,节流装置安装在内径D=150mm的管道中,采用环室取压的方式。变送单元采用1151型差压变送器,压力变送器和配Pt100铂电阻的温度变送器,显示仪表为AI一708Y型智能流量积算仪带RS232接开口,通过专用电缆与计算机联网,孔板流量计最大差压值为40 KPa,最大流量为8tlh,差压变送器量程也为40 KPa,实时密度修正承担压力和温度转换的压力变送器和温度变送器分别符合各自的精度要求,调整电流使P二0.4MPa , t=190℃工况条件下,输人差压电流I=4-20mA ,瞬时流量实际范围为0-8 t1h。此孔板流量计的用户是一生产车间附带有部分供暖泵站,由于冬季供暖,此流量计的常用量为6r/h左右;夏季停止供暖,此流量计常用量为4r/h左右。同是一台流量计,冬天和夏天使用会产生什么样的结果呢?下面我们用流量公式进行推算。
计算公式

    我们假设差压变送器在零点处存在0.1A的漂移,将漂移量分别代人冬天和夏天的常用流量所对应的电流值中,利用推倒公式得到两组数据,在分别与各自的标准值比较,算出误差,见下表:
    我们假设差压变送器在零点处存在o. m的漂移,将漂移量分别代人冬天和夏天的常用流量所对应的电流值中,利用推倒公式得到两组数据,在分别与各自的标准值比较,算出误差,见下表:

    上表的数据结果表明,同样的漂移量在量程内不同使用点,所产生的测量误差是不同的,究其原因就是由于常用流量相对于量程的比值发生了变化,致使夏季的测量误差(1.084%)大于冬季的测量误差(0.506% ),通过上述实例,我们可以推理出以下结论:如果量程相对于常用流量的比值大,那么流量计的测量误差就大;如果量程相对于常用流量的比值小,那么流量计的测量误差就小。如何使由于流量计量程的原因造成的测量误差减到最小,我们建议使用如下几种方法:
    1、选择孔板流量计时尽可能使常用流量在满量程的2/3处以上。
    2、定期检查差压变送器的零点,及时消除差压变送器的零点漂移。
    3、当采暖供气和生产用气共用一台流量计时,夏季停止供暖期,要压缩差压变送器的量程,冬季时再放开,这样就可以有效地控制流量计的测量误差。