浅谈差压式流量计测流量的误差来源

潘俊花

甘肃钢铁职业技术学院

浅谈差压式流量计测流量的误差来源

潘俊花

甘肃钢铁职业技术学院

差压式流量计是使用历史最久，使用最为广泛的一种流量测量仪表，同时也是目前生产中最成熟的流量测量仪表之一。本文主要介绍差压式流量计测量流量的工作原理和差压式流量计的组成，分析差压式流量计测流量的误差产生原因及解决方法。

差压式流量计；误差来源；解决办法

引言

差压式流量计是目前流量测量中应用历史悠久，实践经验比较成熟，标准规范相对完善，品种规格齐全的一类流量计。其优点是已标准化、结构简单牢固、易于加工制造、价格低廉、通用性强。但是它也有许多不足之处：如测量精度一般，现场安装条件要求高，压损大，量程比窄等。

差压式流量计通常与差压变送器配套使用，因此差压式流量计测得数据的准确性与差压变送器的精度等级有着密切的关系。虽然目前许多差压变送器的精度等级很高，但是在现场的实际测量中许多因素是无法预知的。因此在实际运行中其测量误差通常比较大，尤其在经济核算时，这一问题显得更为突出。因此，找出测量误差产生的原因并尽量克服，具有很重要的实际意义。

1 节流式流量计的工作原理及组成

差压式流量计也被称为节流式流量计，由三部分组成，如图1所示。（1）节流元件和取压装置。（2）传输信号的管路。（3）差压变送器及显示仪表。

图1 差压式流量计的组成

流体流经节流件时，流束局部收缩，流速增加，静压力减小，从而在节流件前后差生压力差。根据物理学中的伯努利定律和能量守恒定律，可以得出：

式中qv为被测介质的体积流量，m3/h；α为介质的流量系数(无量纲)；ε为流速膨胀校正系数(无量纲)；ρ为节流装置前的流体密度，kg/m3；Δp为节流元件前后的压差，Pa；d为节流件开孔直径，mm。

2 测量误差产生的原因及解决方法

概括来说，差压式流量计测量流量产生误差的原因主要有三个：安装不规范或错误安装、维护不及时或误操作、工艺系统或工况改变。

2.1 节流装置未按规定要求安装

要使差压式流量计能够精确地实现流量测量，正确地选用和安装是十分重要的，只要按国家规定的各项技术要求正确地选用与安装节流装置导压管和差压变送器，才能保证信号的正确获取、变送和显示。

差压式流量计的选用原则与压力表的选用原则是一致的，只是选节流装置时，要注意节流装置与差压变送器需配套，另外，介质的性质也要符合流量计设计中规定的要求。

2.2 差压变送器按规定要求安装

差压变送器安装环境太差，如振动大、尘土大或者有强腐蚀性介质。消除办法就是按照有关技术规定选择合适的位置来安装变送器。测量腐蚀性或黏度较大的介质，容易形成结晶，沉淀等物质的压力时，就要对测量压力的表采取相应的保护措施，以防腐蚀和堵塞的现象发生。必要时要安装适当的隔离器。在振荡环境中安装使用，应安装减震器。当被测压力波动大时，应安装缓冲器以增加阻尼。另外还应根据被测压力的高低和被测介质的性质，选择合适的密封垫片。

2.3 导压管路安装不规范

安装导压管的主要目的是用来传递压力，不按规定要求安装会造成正负压侧产生附加误差，从而产生测量误差。

（1）压力测点的选择原则。测压点要选在直管段上，管路拐弯、分岔、死角或易形成漩涡的地方不能选为测压点。

测量液体时，取压口应选在管道中心线以下45°；测量气体时，取压口应在管道上半部；测量蒸汽时，取压口在管道管道中心线以上45°；测量流动介质时，导压管应与介质流动方向垂直，管口与管壁应齐平，并且不能有毛刺。

（2）导压管的敷设。导压管应粗细合适，一般内径为6—10mm，长度不超过50m，并尽可能短。并且导压管水平安装时的倾斜度也有一定的要求，便于积存在导压管中的介质及时排出。测量液体压力时，应在引压系统的最高处加装集气器；测量气体压力时，应在引压系统最低处加装气水分离器；测量含杂质的介质或可能产生沉淀物的介质时，应在仪表前加装沉降器。

2.4 仪表维护人员对节流装置维护不及时或误操作

为了使流量计长时间的稳定运行，保证计量数据的准确性，要求仪表维护人员要定期进行维护。由于被测介质受环境温度、湿度、密度的影响，如果不定期对管道淤泥进行清理，则会对流量系数产生影响，从而影响流量测量的准确性。

3 总结

影响差压式流量计测量误差的原因非常多也很复杂,很难对其进行综合定量分析。本文仅从节流装置未按规定要求安装、差压变送器按规定要求安装、仪表维护人员对节流装置维护不及时或误操作等方面的影响进行了简单的分析。从文中可以看出消除计量误差是可能的,这就要求从事计量工作的人员既要熟练掌握业务知识还要具备认真负责的工作态度,实际工况与设计工况参数在差压式流量计的设计、制作、安装、运行过程中尽量保持一致,在使用过程中要时时修正不相符之处,按照要求做好流量计的检定和维护工作,提高计量精度,为动力能源的结算提供可靠数据。

[1]乐建波.化工仪表及自动化[M].北京：化学工业出版社，2010.1，

[2]朱炳兴，王森.仪表工试题集(现场仪表分册)[M].北京：化学工业出版社，2008.

[3]姚明源，王婕.差压式流量计的误差分析及处理[J].仪表技术，2012(2)：48-50.

潘俊花（1980-），女，甘肃省民勤县人，甘肃钢铁职业技术学院讲师，工学学士，研究方向：自动化仪器仪表。