摘要:在化學工業領(lǐng)域的(de)生産(chǎn)過程中,對(duì)于各種流(liú)體的流量測量(liàng)工作不可或缺(quē),孔闆流量計
就是用于(yú)各種化(huà)工企(qǐ)業流體測量的(de)常見儀器(qì)。對孔闆流量計(jì)測量誤差(chà)産生(shēng)的原(yuán)因(yīn)進行了(le)分析,并在此基(jī)礎上提(tí)出(chū)了修(xiū)正孔闆流量計(jì)誤差的(de)重要措(cuò)施,以(yǐ)期(qī)提(tí)高孔(kǒng)闆流量計的測量精度,爲相關(guān)工作人員(yuán)提供一些參(cān)考。
流體(tǐ)流量(liàng)計量是各種化工企業生(shēng)産(chǎn)運營(yíng)過程中(zhōng)的重(zhòng)要工(gōng)作之(zhī)一,流量計(jì)量爲(wèi)流體供(gòng)給方與(yǔ)需求方的(de)貿易(yì)結算工作提供(gòng)基本的數(shù)據支(zhī)持,同(tóng)時也是企(qǐ)業生(shēng)産(chǎn)部門獲(huò)知流體使(shǐ)用效(xiào)率的主(zhǔ)要(yào)參考(kǎo)對象。現階段,孔(kǒng)闆流(liú)量計是應用最(zuì)爲廣泛的(de)流量計量儀器(qì),但(dàn)其(qí)在安(ān)裝使(shǐ)用過程中仍然(rán)存在一定問題(tí),進而導(dǎo)緻流量測量(liàng)結果産生誤(wù)差(chà)。所以,必須(xū)加強(qiáng)對(duì)孔闆流(liú)量計的分析和(hé)研究,以(yǐ)尋找誤(wù)差産生原因,進(jìn)而(ér)采(cǎi)取相應措(cuò)施進(jìn)行修正,從(cóng)而提高孔闆流(liú)量計的測量準确程(chéng)度。
1孔闆流(liú)量計誤差(chà)産生(shēng)的原(yuán)因(yīn)
1.1儀表性能改變(biàn)引(yǐn)起的(de)誤差
孔闆入口(kǒu)直角(jiǎo)的(de)銳利程(chéng)度、孔闆厚度誤(wù)差以及孔闆(pǎn)上遊端(duān)面平度等(děng)孔闆流量(liàng)計自(zì)身因(yīn)素,都(dōu)會對(duì)孔闆的重複性(xìng)造成(chéng)影響,而孔(kǒng)闆流量計的重(zhòng)複性由(yóu)其自身(shēn)質量(liàng)和運(yùn)用原(yuán)理決(jué)定,是過程(chéng)控制應用(yòng)中(zhōng)的主要指标(biāo)之一(yī)。孔闆(pǎn)流量(liàng)計的(de)精度(dù),不(bú)僅由重(zhòng)複性決定(dìng),還與量指(zhǐ)标定(dìng)系統(tǒng)有很大關系。在具體運用過程中,流(liú)量計的重(zhòng)複性常常(cháng)會受(shòu)到流體密(mì)度(dù)和黏度(dù)等多種因(yīn)素的(de)影響,進而(ér)影響到測量結(jié)果的正确率。而(ér)如果流量計輸(shū)出特(tè)性屬(shǔ)于非線性,此類影響(xiǎng)将會更加(jiā)明顯[1]。流量(liàng)計輸(shū)出特(tè)性分爲非(fēi)線性(xìng)以及有限性兩個類(lèi)型,大多數(shù)流量(liàng)計的非線(xiàn)性誤差不會列出單獨指标,通(tōng)常包含于(yú)基本(běn)誤差(chà)範圍内。但(dàn)寬流量範(fàn)圍脈(mò)沖輸(shū)出作(zuò)爲總(zǒng)量積累(lèi)的流量(liàng)計,線性度是非(fēi)常重要(yào)的(de)一個指标(biāo),使其有可(kě)能在流量(liàng)範圍(wéi)内使用(yòng)同一個儀表常數,線性(xìng)度不良(liáng)就(jiù)會導(dǎo)緻流量計(jì)的精度(dù)降低。
1.2被測流(liú)體特性變(biàn)化引(yǐn)起的(de)誤差(chà)
當外(wài)部環(huán)境(jìng)溫度發(fā)生變(biàn)化時,流體(tǐ)自身性質也會(huì)随之改(gǎi)變,這會對孔闆(pǎn)流(liú)量計(jì)的測量(liàng)結果造(zào)成一(yī)定影響。在(zài)測量流體的過(guò)程中,第(dì)一步就(jiù)應明(míng)确(què)流體的(de)工作壓(yā)力(lì)和溫(wēn)度,受(shòu)到外部環(huán)境溫(wēn)度(dù)變(biàn)化的(de)影響(xiǎng),流體自身的溫(wēn)度(dù)和壓力也會發生一定(dìng)改變,這就會促(cù)使其壓縮系數(shù)和密(mì)度出(chū)現較大變化。對(duì)于密(mì)度相對(duì)較(jiào)低的(de)氣體(tǐ)來講,一些測量方(fāng)式(shì)難以(yǐ)有效(xiào)運用,這就(jiù)應采取其(qí)他合(hé)适的測(cè)量方式(shì),也可(kě)進行(háng)壓力(lì)或(huò)溫度修正,從(cóng)而确(què)保(bǎo)測(cè)量(liàng)結果的準(zhǔn)确(què)性。所(suǒ)以,在對流(liú)量計的适應性進行(háng)評估(gū)時,必須對流體(tǐ)的溫(wēn)度和(hé)黏性等特(tè)征有深刻了(le)解。盡管(guǎn)在溫度和壓力(lì)條件改變的情(qíng)況下,一(yī)些氣(qì)體(tǐ)的黏(nián)度(dù)變化較(jiào)小,但(dàn)仍(réng)然能影(yǐng)響到流量計測(cè)量(liàng)結果的準确(què)性。在利用孔闆(pǎn)流量(liàng)計測(cè)量一些含有(yǒu)雜質的(de)流體時,這些雜(zá)質會對流(liú)量計(jì)儀表接觸部件(jiàn)造成腐蝕,促使(shǐ)接觸部分出現結垢(gòu)現象等,從(cóng)而(ér)将活動部件(jiàn)的間隙進一(yī)步(bù)減少,進而(ér)促使(shǐ)流量計使用性能參(cān)數(shù)發(fā)生變(biàn)化,流(liú)量計的性(xìng)能及(jí)敏感度将會一定程度的(de)降低,最終對測量精(jīng)準度造成(chéng)影響。
1.3流量(liàng)計安(ān)裝不(bú)合理引起(qǐ)的誤差
流體管線布(bù)置的不合(hé)理常常會形成(chéng)安裝誤差,該誤(wù)差源于現場(chǎng)無法滿(mǎn)足(zú)直管段(duàn)的長(zhǎng)度要(yào)求。要想利用孔闆流(liú)量計對流體進(jìn)行有(yǒu)效計(jì)量,必(bì)須将其安裝到管道上(如圖1)。在(zài)安裝過程中第(dì)一(yī)步(bù)就(jiù)要對管(guǎn)道的布置方式以及流體(tǐ)的流(liú)動方向進行綜合考慮,盡(jìn)管部(bù)分流(liú)量計(jì)能夠(gòu)進行(háng)雙向工作(zuò),但在實(shí)際安裝(zhuāng)時也(yě)必須分析(xī)兩個(gè)方面(miàn)間的測量性能是否(fǒu)有不(bú)同之處。同(tóng)時,進口流(liú)動情(qíng)況也會(huì)對(duì)大多數流量計造成一定影響,所以(yǐ)一定要确(què)保流(liú)體流動的(de)穩定(dìng)性。輸送(sòng)管道上(shàng)配置的壓縮機、定排(pái)量泵等都(dōu)是普遍(biàn)存在的脈動(dòng)源,上遊管(guǎn)道布置(zhì)與(yǔ)阻流部件(jiàn)也會幹擾(rǎo)流(liú)動狀态(tài)。此外(wài),管道(dào)直徑(jìng)與方(fāng)向的(de)突然變化等,都能(néng)産(chǎn)生一定的脈(mò)動。流量計(jì)不能及時記(jì)錄脈動(dòng)流(liú)動,就(jiù)會造成測量誤(wù)差的(de)出現(xiàn)。
1.4環(huán)境(jìng)條件(jiàn)不良(liáng)引(yǐn)起的誤(wù)差
從實際(jì)情況來看,即(jí)使(shǐ)孔闆(pǎn)流量計在(zài)安裝後能夠順利使(shǐ)用,但其所(suǒ)處環(huán)境條(tiáo)件(jiàn)發生變(biàn)化後,會促使其(qí)硬件(jiàn)性能以及部分性能參數(shù)也随(suí)之出現變(biàn)化,進(jìn)而是(shì)流量計測量結果發生改變(biàn)。比如,環境溫(wēn)度的突然(rán)改變促使(shǐ)濕度發生變化,較高(gāo)的濕度能(néng)夠增強電(diàn)解或大氣等(děng)腐蝕力(lì)度,并(bìng)削弱電(diàn)氣絕緣(yuán)性能(néng),而較低的濕度非(fēi)常(cháng)容易産生靜電(diàn)現象(xiàng)。孔闆流量(liàng)計的(de)流量檢(jiǎn)測器件會因環境溫度(dù)發生(shēng)變(biàn)化而受到影響。比如,流(liú)量計儀表(biǎo)尺寸發生變(biàn)化時,其(qí)表殼傳熱(rè)而促使流(liú)體黏度和(hé)密度發生改變(biàn),從(cóng)而(ér)對顯示儀(yí)表的(de)電子(zǐ)元件産生(shēng)影響,進而使測量(liàng)結(jié)果的精度(dù)降低。另外(wài),管(guǎn)道壁的(de)粗糙(cāo)程度變化以及(jí)雷諾(nuò)數範(fàn)圍不(bú)達标(biāo)等都會造成孔闆(pǎn)流(liú)量計(jì)出現測量(liàng)誤差(chà)。
2提高(gāo)計(jì)量精度(dù)的改(gǎi)進辦法
2.1根(gēn)據相關标準加工孔闆,選擇适(shì)當的差壓(yā)量程(chéng)
必須嚴格(gé)根據相關标準規定來制(zhì)作(zuò)流(liú)量計孔闆,在使用前安裝孔(kǒng)闆節流(liú)裝置時,根據相(xiàng)應标準進(jìn)行安(ān)裝設計(jì),對(duì)孔闆(pǎn)前阻流件的形(xíng)式進行分析,并(bìng)據此配接(jiē)長度(dù)合适的直管段。如果空間不足(zú),就應在孔(kǒng)闆前的直(zhí)管段上裝(zhuāng)設整(zhěng)流裝置。孔(kǒng)闆入(rù)口側(cè)表面(miàn)應與管道(dào)線保持垂直狀态,并(bìng)且(qiě)偏差(chà)不(bú)能大(dà)于1度(dù)。在安(ān)裝孔(kǒng)闆流量計(jì)時,一(yī)定不能(néng)裝反方(fāng)向。同(tóng)時要應合(hé)理選用壓差計(jì),如果(guǒ)壓差(chà)計工作量(liàng)程低于30%,就(jiù)要立即(jí)将孔闆規格(gé)或壓差計(jì)量(liàng)程(chéng)換掉(diào)[2]。
2.2合理(lǐ)修正流量計相(xiàng)關參(cān)數
工(gōng)作人(rén)員應定期維修和保養流量計(jì)孔闆(pǎn),并及時修(xiū)正其測量流量。爲保證孔闆流(liú)量計計量(liàng)結果(guǒ)的準确性(xìng),工作(zuò)人員應以月爲(wèi)單位對孔闆(pǎn)進(jìn)行清洗和(hé)檢測(cè),同時(shí)檢(jiǎn)查(chá)儀表(biǎo)的轉(zhuǎn)換(huàn)通道和(hé)零(líng)點(diǎn),并(bìng)對流量(liàng)計算程序(xù)進行校對(duì),第一時間(jiān)更換掉存(cún)在劃痕等問題的孔(kǒng)闆(pǎn)。同時要加大(dà)對工作(zuò)人員的(de)計量技能(néng)培訓力度(dù),以增強其(qí)發現和解決流(liú)量(liàng)計問題的能(néng)力。工作人員還應做(zuò)好孔闆流(liú)量計的保養工(gōng)作,以增(zēng)加(jiā)其使(shǐ)用年限(xiàn)。另外,還(hái)應建立計量相(xiàng)關責任制度、維(wéi)修保養制度以(yǐ)及相(xiàng)應(yīng)儀表設(shè)備的(de)檔(dàng)案管理(lǐ)制度等(děng)。
2.3采取一(yī)定措(cuò)施防止流(liú)體脈動
在滿足(zú)計量(liàng)性(xìng)能要求(qiú)的基礎上,應盡(jìn)可能選用内(nèi)徑(jìng)相對較小的測量管(guǎn),以确保挂到内(nèi)流體能偶(ǒu)在高(gāo)雷諾數情(qíng)況下運行(háng),從而防止(zhǐ)脈(mò)動流的(de)出現。工作人員還可通(tōng)過上下(xià)遊等長的短引(yǐn)壓管線,有(yǒu)效控(kòng)制引壓管線系(xì)統内(nèi)阻力件對流動(dòng)的産生的幹擾(rǎo)。另外,将流(liú)體中存在(zài)的一(yī)些雜(zá)質消除掉(diào),也能防止(zhǐ)流體脈動的(de)産生,從(cóng)而(ér)确保流(liú)動狀況的(de)良(liáng)好[3]。流體(tǐ)密度、流體(tǐ)壓力(lì)以及(jí)流體溫度(dù)等因素的變化(huà)都會對孔闆流(liú)量計測量結果(guǒ)的準(zhǔn)确性造成(chéng)直接影響(xiǎng)。所以(yǐ),工作人員可選(xuǎn)用适當(dāng)的(de)儀表(biǎo)對流(liú)體密度和(hé)壓力等參(cān)數進行測量,以(yǐ)便于(yú)當這些參(cān)數出(chū)現變化(huà)時能夠(gòu)第一時間(jiān)将(jiāng)誤(wù)差修(xiū)正和(hé)調整(zhěng)過來。此外,還要(yào)加大巡檢力度(dù),定期進行(háng)排污(wū)工作,以免管(guǎn)道(dào)洩漏等各(gè)種事(shì)故的(de)出現。
2.4有效(xiào)選用(yòng)節流裝置及(jí)相應配套設(shè)備
可換孔(kǒng)闆節流裝置能(néng)夠在保證管(guǎn)道原狀以及正常輸送(sòng)的前提(tí)下(xià),将孔(kǒng)闆便捷地提升(shēng)起來,以對其進行維(wéi)修(xiū)保養或(huò)撤換,從而确保(bǎo)測量(liàng)結果(guǒ)的準(zhǔn)确性(如圖2)。孔闆(pǎn)流量(liàng)計的(de)測量(liàng)區間通常是3.5:1,但(dàn)真是(shì)工(gōng)況并不完全都(dōu)在這個(gè)區間内(nèi),如果(guǒ)超(chāo)出測(cè)量區(qū)間就(jiù)可能會造成測(cè)量誤差的出現(xiàn)。若(ruò)使(shǐ)用定值節(jiē)流裝置并配以寬量(liàng)程
差(chà)壓變(biàn)送器
等設備,就可以(yǐ)有效拓展(zhǎn)量程,有效促使(shǐ)差壓流量計(jì)智(zhì)能化。另(lìng)外,定值節流裝置的應(yīng)用對産品的批量生産有很大(dà)幫助,能夠有效減少生産(chǎn)費用(yòng)。将定值(zhí)孔闆與(yǔ)可換(huàn)孔闆節流(liú)裝(zhuāng)置有效結合,能夠(gòu)有效(xiào)促(cù)進(jìn)節流裝置産品(pǐn)的标(biāo)準(zhǔn)化和系列化,從而(ér)增強孔闆流(liú)量計測(cè)量結果的準确性。
3結語(yǔ)
總之,雖然(rán)孔闆(pǎn)流量(liàng)計的(de)内部構(gòu)造相對較爲簡單(dān),但造(zào)成其測(cè)量誤差(chà)的因(yīn)素(sù)非常多(duō)。所以(yǐ),工作人員(yuán)必須對孔闆流量計測量(liàng)過程(chéng)中産生(shēng)誤(wù)差的(de)原因(yīn)有充(chōng)分了(le)解,并據此嚴格按照(zhào)相(xiàng)關标(biāo)準進行孔闆(pǎn)制作(zuò),合理(lǐ)修正計量(liàng)儀表的各(gè)種參(cān)數,采取一定措(cuò)施,保證良好的(de)流動狀(zhuàng)況,同時(shí)采用有效(xiào)的節流裝置以(yǐ)及相(xiàng)應配套設(shè)備,從(cóng)而降低生産成(chéng)本,有效(xiào)避(bì)免或(huò)減小(xiǎo)孔闆流量計的誤差。
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