在工業(yè)化迅速發(fā)展的大時(shí)代，缺少不了壓力變送器、流量計(jì)、液位計(jì)、密度計(jì)、差壓變送器等儀表把現(xiàn)場(chǎng)第一數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)焦た叵到y(tǒng)上，為整個(gè)工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)充當(dāng)控制、檢測(cè)等一系列的眼睛，接下來(lái)華恒儀表為您解讀工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)最前沿的壓力變送器使用情況。

　　　　標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)工作原理及要求工況條件

　　1.1工作原理

　　1．1．1基本原理

　　充滿管道的流體，當(dāng)它流經(jīng)管道內(nèi)的節(jié)流件時(shí)，流速將在節(jié)流件處形成局部收縮，因而流速增加，靜壓力降低，于是在節(jié)流件前后便產(chǎn)生了壓差。流體流量愈大，產(chǎn)生的壓差愈大，這樣可依據(jù)壓差來(lái)衡量流量的大小。

　　1.1.2流量方程

　　qv＝qm/ρ

　　qm——質(zhì)量流量，kg/s；

　　qv——體積流量，m3/s；

　　C——流出系數(shù)；

　　ε——可膨脹性系數(shù)；

　　β——直徑比，β=d／D；

　　d——工作條件下節(jié)流件的孔徑，m

　　D——工作條件下上游管道內(nèi)徑，m；

　　△p——差壓，Pa；

　　ρ1——上游流體密度，kg／m3。

　　由上式可見(jiàn)，孔板流量計(jì)運(yùn)行過(guò)程中對(duì)計(jì)量精度響的兩個(gè)測(cè)量量是差壓和密度，密度隨蒸汽溫度壓力的變化而變化。

　　1.2工況條件

　　使用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置時(shí)，GB/T2624.2-2006流體的性質(zhì)和狀態(tài)必須滿足下列條件；（1）流體必須充滿管道和節(jié)流裝置，并連續(xù)地流經(jīng)管道。

　　（2）流體必須是牛頓流體，即在物理上和熱力學(xué)上是均勻的、單相的。

　　（3）流體流經(jīng)節(jié)流件時(shí)不發(fā)生相變。

　　（4）流體流量不間變化或變化非常緩慢。

　　（5）流體在流經(jīng)節(jié)流件以前，流速平行于管道軸線的無(wú)旋流。

　　二、響差壓信號(hào)的因素

　　2．1直管段對(duì)差壓信號(hào)的響

　　2．1．1直管段長(zhǎng)度對(duì)差壓信號(hào)的響

　　直管段的作用就是對(duì)管道內(nèi)流動(dòng)介質(zhì)進(jìn)行整流，使流體在流經(jīng)節(jié)流件以前，流速平行于管道軸線的無(wú)旋流。當(dāng)管道有閥門、彎頭等阻力件時(shí)流動(dòng)狀態(tài)會(huì)發(fā)生改變，如產(chǎn)生旋渦等，此時(shí)流體流經(jīng)節(jié)流件時(shí)產(chǎn)生的差壓信號(hào)不能準(zhǔn)確反映流量大小。當(dāng)直管段長(zhǎng)度不夠時(shí)很難起到整流作用。般來(lái)說(shuō)，差壓流量計(jì)的設(shè)計(jì)、安裝均參照家規(guī)范和具體的安裝規(guī)定進(jìn)行的，但在許多情況下，現(xiàn)場(chǎng)條件及工藝情況往往不能滿足安裝要求，儀表安裝位置往往遷就工藝管線走向而縮短上、下游直管段，加上施工時(shí)采用工藝管道拼湊直管段，其結(jié)果使上、下游直管段與儀表要求的條件相差甚遠(yuǎn)，測(cè)量不確定度增大，測(cè)量精度大大降低。

　　2．1．2前直管段內(nèi)徑、園度、平滑度、

　　與孔板垂直度和安裝條件對(duì)差壓信號(hào)的響

　　直管段整流不僅與直管段長(zhǎng)度有關(guān)，還與直管段園度、平滑度、與孔板垂直度有關(guān)，如果直管段園度、平滑度、與孔板垂直度達(dá)不到要求，不僅起不到整流作用，還會(huì)引起流態(tài)發(fā)生變化從而引起差壓信號(hào)不能準(zhǔn)確測(cè)量。因直管段都是借用現(xiàn)場(chǎng)的管道，對(duì)前后直管段的內(nèi)徑D、園度、平滑度都沒(méi)有實(shí)測(cè)，于直管段是否腐蝕、變形、結(jié)垢概不知。另外，孔板流量計(jì)對(duì)安裝要求嚴(yán)格，需要專業(yè)的安裝隊(duì)伍，但現(xiàn)在的安裝隊(duì)伍經(jīng)過(guò)層層轉(zhuǎn)包，大檢修時(shí)間很緊，加上施工人員素質(zhì)、疏忽等原因，很難保證安裝質(zhì)量。例如為了不讓焊滴在管道內(nèi)突起引起流態(tài)發(fā)生變化，夾持件與管道焊接要求先用氬弧焊打底，再電焊焊接。據(jù)了解，施工中很少有施工隊(duì)這樣做。不會(huì)有時(shí)間去考慮節(jié)流元件的前端面與管道軸線垂直度不過(guò)±1?，從而保證節(jié)流元件的中心管線與管道軸線重合的技術(shù)要求。以上這些情況都會(huì)對(duì)介質(zhì)流動(dòng)狀態(tài)產(chǎn)生響，從而響差壓信號(hào)的準(zhǔn)確測(cè)量。

　　2．2孔板反裝對(duì)差壓信號(hào)的響

　　孔板方向裝反是很容易犯的錯(cuò)誤，并且不易發(fā)現(xiàn)。孔板裝反雖然也有差壓信號(hào)，但此時(shí)差壓信號(hào)不能準(zhǔn)確反映實(shí)際流量。例如我們安裝現(xiàn)場(chǎng)臺(tái)測(cè)汽表，運(yùn)行年計(jì)量值直與工藝估算量相差達(dá)15％左右，原因很難查清，在次檢修中才發(fā)現(xiàn)孔板方向裝反。造成孔板方向裝反主要原因是施工人員對(duì)介質(zhì)流向不十分清或安裝疏忽等。使用過(guò)程中很難想到計(jì)量不準(zhǔn)是因?yàn)榭装宸较蜓b反造成的。

　　三、溫度壓力變化對(duì)蒸汽密度的響

　　在實(shí)際生產(chǎn)中，隨著生產(chǎn)工藝調(diào)整和蒸汽長(zhǎng)距離輸送，蒸汽溫度、壓力波動(dòng)較大，蒸汽密度隨著變化。理論公式中差壓和密度都是動(dòng)態(tài)值，但儀表中流量計(jì)算公式中的密度值都是設(shè)計(jì)固定值，公式中密度值并不是蒸汽實(shí)際密度值，不隨蒸汽溫度壓力的變化而變化。所以，需要對(duì)蒸汽流量進(jìn)行溫度壓力補(bǔ)償。

　　四、措施

　　4．1加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)，提質(zhì)量意識(shí)

　　流量?jī)x表不同于其它般管道設(shè)備，別是孔板流量計(jì)對(duì)安裝條件有著為殊的要求，在生產(chǎn)中往往由于對(duì)計(jì)量表原理、性能、響因素認(rèn)識(shí)不足，對(duì)安裝要求、使用要求重視不夠，造成使用過(guò)程中出現(xiàn)這樣那樣問(wèn)題。因此必須加強(qiáng)對(duì)安裝、維護(hù)、使用人員的流量?jī)x表知識(shí)方面的培訓(xùn)，提誤差意識(shí)，盡量避或減少因施工安裝原因給孔板計(jì)量準(zhǔn)確度帶來(lái)響。

　　4．2孔板前加裝整流器

　　由于前直管段對(duì)計(jì)量準(zhǔn)確度響很大，而且不容易滿足要求，因此加裝整流器不僅是個(gè)很好的辦法，既解決了整套購(gòu)買計(jì)量設(shè)備成本較的問(wèn)題，又解決差壓信號(hào)不準(zhǔn)問(wèn)題。

　　4．3借用現(xiàn)有設(shè)備引入溫壓補(bǔ)償

　　直接對(duì)蒸汽密度進(jìn)行測(cè)量目前還沒(méi)有這樣準(zhǔn)確的計(jì)量設(shè)備，在利用孔板流量計(jì)對(duì)蒸汽進(jìn)行計(jì)量雖然不能對(duì)密度進(jìn)行直接測(cè)量，但可通過(guò)溫壓補(bǔ)償?shù)霓k法對(duì)蒸汽密度進(jìn)行修正，使其接近實(shí)際密度，從而提蒸汽計(jì)量準(zhǔn)確度。生產(chǎn)中除了裝置外圍孔板流量計(jì)附近沒(méi)有壓力和溫度表外，裝置內(nèi)孔板流量計(jì)附近基本上都有壓力表和溫度表，把現(xiàn)有的溫度壓力信號(hào)借用過(guò)來(lái)組態(tài)到孔板流量計(jì)計(jì)算公式中對(duì)密度進(jìn)行補(bǔ)償修正，既節(jié)約了資又提了孔板流量計(jì)計(jì)量精度。

　　五、結(jié)論

　　孔板流量計(jì)使用條件要求較，在實(shí)際中很難達(dá)到，其計(jì)量精度就會(huì)受到定響。因此，在設(shè)計(jì)、安裝、使用過(guò)程中要充分考慮各種響因素，盡量避這些響因素的發(fā)生，提孔板流量計(jì)在蒸汽計(jì)量中的準(zhǔn)確度。

　　儀器儀表是工業(yè)化進(jìn)程的基石，只有選用工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)選用合適的儀表，才能夠事半功倍，自動(dòng)化流程才能夠更加自動(dòng)化