差压式流量计引起测量误差的原因分析

在生产过程中需要实时对工质流量要进行测量，以控制生产过程中的工作状况，衡量设备的效率和经济核算的重要指标。所以流量测量是工业企业能源管理的重要手段。差压式流量计便是其中的一种形式。差压式流量计是工业上使用最多的流量计之一，而孔板是差压式流量计选用最多的一种节流元件，它具有结构简单、安装方便、价格低等特点。
一、差压式流量计的组成
它是由节流元件、差压计(一般用差压变送器)、引压导管和流量显示记录仪(多功能流量积算仪)。
1、节流元件
在管道中安装一个固定的阻挡体，它中间开一个小孔，当流体流过这个开孔横截面时，就会发生流束的收缩，这时流体的流动速度加快，压力降低，在阻挡体前后产生一个较大的压力差。这个压力差随流量变化，流量越大，差压越大，因此，通过测量这个压力差就可以推算出流量的大小，这个过程叫节流过程，其中造成流束收缩的元件叫节流元件。
我公司流量计使用的是差压式流量计，使用的节流元件为标准孔板，引压管为φ18×2无缝钢管，差压变送器是3051差压变送器。并配有JH-1151压力变送器和热电阻作为温度压力补偿。
2、节流元件(标准孔板)的取压方式
节流元件的取压方式有多种，如角接取压和法兰取压等，我公司标准孔板取压方式采用的是环室取压，即在孔板两侧安装前后环室，并由法兰将环室、孔板、垫片紧固在一起。
二、差压式流量计的安装
包括四部分:
1、节流元件(标准孔板)的安装
2、差压信号管路(引压管)的安装
3、差压计(3051差压变送器)的安装
4、流量显示记录仪(JHMXTM-9000型多功能流量计算仪)的安装
三、差压式流量计使用中的测量误差分析
差压式流量计在现场实际应用时，它的测量误差往往会增大，有时可达到10%--20%，特别是在采用差压式流量计作为工艺生产过程的物料(水、蒸汽、煤气及原料)的计量，进行经济核算和物料平衡时，减少测量误差尤为重要。但必须注意的是，不仅需要合理的选型、准确的设计计算和加工制造，更要注意正确安装、维护和符合使用条件等才能保证孔板流量计有足够的实际测量精度。下面分析一下几种造成测量误差的原因:
1、被测流体的工作状态变动
如果在实际应用时被测流体的工作状态(如温度、压力)以及相应的流体密度、粘度和管道粗糙度等参数，与设计时不一致，如果仍按照原有的仪表常数推算流量，将与实际流量有误差，则可根据有关计算公式加以修正或重新设计计算。
2、孔板安装不正确
我公司刚投产试车时，煤气流量计显示过小，经检查为孔板装反，而实际是孔板的尖锐一侧应迎着流体流向为入口端，呈喇叭口形的一侧为出口端，注意方向。除此之外，安装时孔板开孔中心与管道中心线不同心，也会造成测量误差，引压管堵塞及垫片等凸出物的出现也是引起误差的原因。
3、孔板入口边缘被磨损
由于孔板使用时间较长，特别是在被测介质夹杂固体颗粒等杂物情况下，或被化学腐蚀，都会造成孔板的几何形状和尺寸的变化，如果孔板的入口边缘的尖锐度由于受到介质冲击或腐蚀而变钝，这样在相等数量的流体经过时所产生的压差ΔP减小，从而引起显示值偏低。严重时需更换孔板。
4、孔板表面的结垢和流通截面积的变化
在现场使用中，孔板表面可能会沾结上一层污垢，或者由于在孔板前后角落处日久而沉积杂质，或由于强腐蚀作用都会使管道的流通截面积发生渐变，以及引压导管管路的泄露和堵塞，都会造成测量误差。我公司由于使用的煤气较脏(含焦油)，造成孔板前后取压环室被堵，取压口无压差，流量计无流量显示，经拆下后清理两环室并更换导压管，流量计显示正常。
5、变送器零点漂移和量程设置不当也会引起测量误差
由于时间较长，变送器的零点会发生漂移，若是负漂移，变送器输出电流则小于标准4MA，流量则显示偏低，若是正漂移，变送器输出电流则大于标准4MA，流量则显示偏高。若量程设置较大，流量则显示偏低，量程设置较小，流量则显示偏高。