一(yī)、前(qián)言(yán)
差壓(yā)式(shì)流量計(jì)
用于測量流(liú)量(liàng),它具(jù)有結構(gòu)簡(jiǎn)單.使用壽(shòu)命長,适應(yīng)性廣,并且結構(gòu)已經(jīng)标準化,不(bú)需要單獨标定等優(yōu)點。近年來(lái),随着(zhe)電子(zǐ)技術的迅猛發展,與(yǔ)其配套(tào)使用的
差壓(yā)變(biàn)送(sòng)器(qì)
的(de)精度和穩(wěn)定性等性(xìng)能得到不(bú)斷提高.
流量顯(xiǎn)示積算儀器
随(suí)着單片機(jī)的應(yīng)用.能(néng)夠精确地(dì)實現(xiàn)實時密度(dù)修正(zhèng)、流(liú)量(liàng)顯示(shì)和累積(jī)。
二、差壓式流(liú)量計使用(yòng)中的測(cè)量(liàng)誤差(chà)
差壓(yā)式流(liú)量計在現(xiàn)場(chǎng)實際應(yīng)用時,它的測量(liàng)誤差往往(wǎng)超(chāo)過2%,有時甚至(zhì)達到(dào)10%-20%。特别是(shì)在采用差壓式流量計(jì)作(zuò)爲工藝(yì)生産(chǎn)過程(chéng)中物料的(de)計量.進行(háng)經濟(jì)核算(suàn)和測取物(wù)料衡(héng)算數(shù)據時(shí),這-矛盾更顯得(dé)突出(chū)。然而(ér)在隻要求流量(liàng)相對(duì)值的場(chǎng)合(hé)下,對(duì)流量(liàng)指(zhǐ)示值和(hé)實(shí)際值之間的(de)偏差(chà)往往不(bú)破(pò)注意,但(dàn)是(shì)事實上是客(kè)觀存在的。因此(cǐ),必(bì)須引起注(zhù)意的是.不(bú)僅需(xū)要(yào)合(hé)理的(de)選型(xíng)、準确的設(shè)計計算(suàn)和加工(gōng)制造,更(gèng)要(yào)注意(yì)正确(què)的安裝、維(wéi)護和儀表使用(yòng)等,才能保(bǎo)證差壓式流量計有(yǒu)足夠的實(shí)際測(cè)量精(jīng)度。
下面分(fèn)析一些造(zào)成測(cè)量誤(wù)差的(de)原因(yīn),以便在(zài)實際應用中(zhōng)引起注意(yì),并(bìng)予以适當處(chù)理。
(一)儀表量程(chéng)對測量誤(wù)差的(de)影響(xiǎng)
現(xiàn)在我們(men)以一實例來闡(chǎn)述(shù)儀(yí)表量程對(duì)測量誤差的影(yǐng)響。測量
蒸汽用孔闆(pǎn)流量計
裝(zhuāng)置,變(biàn)送單元采用差壓(yā)變送器(qì),顯示(shì)儀表爲智能開方積(jī)算器(qì)。該孔闆流量計(jì)最大壓差(chà)值爲40kpa.最大(dà)流(liú)量爲8t/h。當(dāng)設備高(gāo)負荷工(gōng)作時(shí),所(suǒ)需(xū)蒸汽(qì)的常用流(liú)量爲(wèi)6t/h左右:當(dāng)設(shè)備低(dī)負簡工作(zuò)時.所(suǒ)需蒸汽的(de)常用流量爲(wèi)4t/h左(zuǒ)右。同(tóng)是-一(yī)台流量計(jì),高負(fù)荷和(hé)低負(fù)荷(hé)使用時會産(chǎn)生什麽樣(yàng)的(de)結(jié)果,下面用流量(liàng)公式進(jìn)行推算。
對于(yú)輸(shū)入的任(rèn)意差玉電流i,其(qí)流量理(lǐ)論值(zhí)可(kě)用以下推(tuī)導公式求(qiú)得(dé):qm*qmax
我們假(jiǎ)設差壓(yā)變(biàn)送器(qì)在零(líng)點處(chù)存在(zài)olma的漂移,将漂移(yí)量分(fèn)别代入高(gāo)負荷和(hé)低負荷(hé)使用時(shí)的常用(yòng)流(liú)量所(suǒ)對應的(de)電流值中,利用推導公式(shì)得到兩組數(shù)據,分别(bié)與各(gè)自的标标準值(zhí)比較,算出(chū)誤差.見下(xià)表:
上(shàng)表的數據(jù)表明(míng),同樣(yàng)的(de)漂移量(liàng)在量(liàng)程内(nèi)不同(tóng)使用(yòng)點(diǎn)所産生的測(cè)量誤差是不同的,究其原(yuán)因就(jiù)是(shì)由(yóu)于常(cháng)用流量(liàng)相(xiàng)對于量程的比值發(fā)生了變化,緻使低負(fù)荷(hé)使用時(shí)的測量誤差(1.084%)大(dà)于高(gāo)負荷(hé)使用(yòng)時(shí)的測量誤差(chà)(0.506%)。通過上述實例(lì),我們可以(yǐ)推理出以下結論:
如果量程相對于(yú)常(cháng)用流量的比(bǐ)值大,那麽流量(liàng)計的測(cè)量誤差(chà)就大;如(rú)果(guǒ)量程(chéng)相對(duì)于常用流(liú)量的(de)比值小,那(nà)麽流量計的測(cè)量誤差就小。如何使(shǐ)由于流量計量程的原因(yīn)造成(chéng)的測量誤(wù)差減到最小,可(kě)以使(shǐ)用如(rú)下幾(jǐ)種方法:
l選擇流(liú)量計(jì)時盡可能(néng)使(shǐ)常用流量在(zài)滿量(liàng)程的2/3處以(yǐ)上。
2定(dìng)期(qī)檢查差(chà)壓變(biàn)送器的零(líng)點,及時消(xiāo)除差(chà)壓(yā)變(biàn)送器的零(líng)點漂(piāo)移(yí)。
3一(yī)台流(liú)量計(jì),低負荷使用時,要(yào)壓(yā)縮差壓變送器(qì)的量程,高負荷(hé)時再(zài)放開,這樣就可有效地控(kòng)制流(liú)量計的(de)測(cè)量誤(wù)差。
(二)溫度、壓力(lì)對測(cè)量誤差的(de)影響
由(yóu)于孔闆(pǎn)的設(shè)計是在給(gěi)定的設計(jì)壓力(lì)和設計溫度下(xià)進行的,而實際(jì)生産中,由(yóu)于被(bèi)測流體工(gōng)作狀态(壓力、溫度)的(de)變化,給流量測量(liàng)帶來很大誤(wù)差。分析過(guò)程如下:
當(dāng)采用(yòng)角接(jiē)取壓的(de)孔闆流量計來測量介(jiè)質流量時(shí),流過節流(liú)孔闆的(de)流(liú)量爲(wèi):
m=0.01252αεd2、Δpρ(1)
随着(zhe)工作(zuò)狀态(tài)偏(piān)離原設(shè)計條件,a、ε、d的變化(huà)較小(xiǎo),由此(cǐ)産生(shēng)的測量(liàng)誤(wù)差可(kě)以忽(hū)略不計。但(dàn)密度變化較大(dà),由此引起(qǐ)的測(cè)量誤差不能忽(hū)略不(bú)計。
當(dāng)溫度和壓力(lì)在(zài)一-定範圍(wéi)内(nèi)波動,對(duì)于過熱蒸汽可以看作理想氣(qì)體,則其密度(dù)計(jì)算公式:-20pt20(2)
過熱蒸汽用(yòng)量(liàng)季節性變化(huà)很大(dà),因而(ér)工(gōng)作壓力和工(gōng)作溫(wēn)度也有相(xiàng)應波(bō)動,壓(yā)力在7kg/cm2-3kg/cm2之間變化,溫度(dù)在270℃-200℃之(zhī)間變化。由(yóu)于密度與壓力(lì)成正比,與溫度(dù)成反(fǎn)比,所以經(jīng)計算分析,當壓力低(dī)至(zhì)3kg/cm2,溫(wēn)度高(gāo)至270℃時,其(qí)密度變(biàn)化最大(dà),因而其(qí)相對誤差(chà)最大(dà)。
經上述分析可以看(kàn)出,溫度、壓(yā)力參數對測量(liàng)結果影響很大(dà),要對其進彳于(yú)溫度壓力(lì)補償(cháng),提高(gāo)系統的測(cè)量精度(dù)。
(三)節流裝置方面對測(cè)量誤(wù)差的(de)影響(xiǎng)
1.節流(liú)裝(zhuāng)置安裝(zhuāng)不正确(què)。孔闆的(de)尖(jiān)銳(ruì)一側應迎(yíng)着流向,爲(wèi)入口(kǒu)端,而其(qí)呈(chéng)喇叭(bā)形一側(cè)爲出口(kǒu)端,即孔闆具有(yǒu)方(fāng)向性,不能裝(zhuāng)反。除此以外.由(yóu)于安裝不(bú)正确(què)而引(yǐn)起的測量(liàng)誤差(chà).往往是由于孔闆開(kāi)孔中(zhōng)心和管道(dào)中心線不同心(xīn)所造(zào)成。因此,在結構設計(jì)加工制造(zào)和安裝(zhuāng)中(zhōng),必須(xū)十分注意。
孔闆入口邊緣的磨損。節流裝(zhuāng)置使(shǐ)用日久,特(tè)别是在被測介(jiè)質夾(jiá)雜有(yǒu)固體顆(kē)粒(lì)等機(jī)械(xiè)物(wù)情況(kuàng)下,或者(zhě)由于化(huà)學腐蝕,都會造(zào)成節流裝(zhuāng)置的幾何(hé)形狀和尺(chǐ)寸的變化。對于(yú)使用廣泛的孔(kǒng)闆來講,它的入(rù)口邊緣的尖銳(ruì)度會(huì)由于受(shòu)到(dào)沖擊、磨損和腐蝕而(ér)變(biàn)鈍。這樣.在相等數量的(de)流體經過時所(suǒ)産生(shēng)的(de)壓差将(jiāng)變小(xiǎo),從(cóng)而引起儀表指示值偏(piān)低。故應注意檢(jiǎn)查(chá)維修,必要時(shí)應換用新的孔(kǒng)闆。
節流裝置内(nèi)表面的(de)污垢和流通(tōng)截面(miàn)積的(de)變化。在現(xiàn)場使(shǐ)用中,孔闆等(děng)表(biǎo)面可能會(huì)粘結上:一層污垢,或者由于在(zài)孔闆(pǎn)前後角落處日(rì)久而(ér)沉積有沉澱物,會(huì)使(shǐ)管道(dào)的流通(tōng)截(jié)面積發生(shēng)漸變,以及(jí)引壓(yā)管(guǎn)管路的(de)洩漏和髒(zāng)污.都(dōu)會造成(chéng)流(liú)量測量誤(wù)差。
(四)直管(guǎn)段對(duì)測(cè)量(liàng)誤差的影(yǐng)響
推導流(liú)量基本方程時.曾假(jiǎ)定管(guǎn)道中(zhōng)的流(liú)體是(shì)穩定流,因而(ér)在使用(yòng)節(jiē)流(liú)裝置時,必(bì)須是管道(dào)内充(chōng)滿流體作(zuò)穩定流動,流體(tǐ)流入(rù)節流(liú)裝置前必(bì)須是(shì)流束與管(guǎn)道軸線(xiàn)相(xiàng)平行(háng),而不能(néng)有(yǒu)旋轉(zhuǎn)流。這樣,就要求在節(jiē)流裝置前(qián)有足夠長(zhǎng)的直(zhí)管段(duàn),以排除由(yóu)于泵、彎頭(tóu)、閥[及(jí)管道收(shōu)縮(或擴大)等(děng)引起的幹擾。
三(sān)結束(shù)語
标(biāo)準節(jiē)流裝置與(yǔ)差壓計組成的(de)差壓式流(liú)量計(jì),由于(yú)它具有原(yuán)理簡明.設備簡(jiǎn)單.應(yīng)用技術(shù)比(bǐ)較成熟,容(róng)易掌握等優點(diǎn),是目(mù)前工業生(shēng)産上(shàng)應用最廣泛的(de)流量儀表。其缺點是(shì):安裝要求(qiú)嚴格,壓(yā)力損失較大.刻度非線性等(děng)。
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