如何判定差壓流量計的誤差
如何判定差壓流量計的誤差？簡單地說，產生測量誤差的原因主要有三個: 安裝不規范或錯誤安裝、維護不及時或誤操作、工藝系統或工況改變。
一、如何判定差壓流量計的誤差
1.節流裝置安裝不規范
節流裝置的安裝是否滿足要求，是保證幾何相似和動力學相似的重要條件，直接關系到差壓式流量計計量準確度的高低。雖然標準節流裝置是通過大量實驗總結出來的，不需要實際標定就可直接投產使用，但在安裝過程中很有可能出現以下幾項不規范甚至錯誤安裝的情況，從而導致測量誤差的產生。
（1） 節流裝置前后直管段不符合要求
節流裝置前后直管段的作用就是為了保證管道內流體的流動穩定，但由于工藝管道上常有拐彎、分叉、匯合、閥門等阻力件出現，使流束由穩定變為擾動，從而導致測量誤差的產生。消除辦法就是根據現場實際情況并按照前后直管道要求，合理設計節流裝置安裝位置，而后施工。
（2） 節流裝置上下游面受損
由于節流裝置在運輸過程中或由于施工人員安裝粗心造成其上下游面受損，從而導致測量誤差。消除辦法就是提高施工人員的技術素質和責任心，在安裝前應仔細檢查，發現節流裝置上下游面受損，應及時更換; 并且在安裝過程時應精心施工，避免損害節流裝置。
（3） 節流裝置上下游面裝反
安裝過程中應正確辨認管道內介質流向及節流裝置方向，若方向不一致則將導致測量值偏低。這主要是因為施工人員的粗心所致，消除辦法同上。
（4）不同節流裝置裝反位置
這種情況一般在試車階段特別容易出現，在試車階段，幾乎所有工藝管道需要多次吹掃，可能頻繁拆裝節流裝置; 若節流裝置大小尺寸一樣，稍不注意就會弄錯。某公司制氫裝置 fe – 800 與 fe – 801 就曾出現過裝反情況，剛投用時誤差都很大，經查變送器和導壓管道都正常，后來利用停車機會將節流孔板拆下處理時發現兩節流裝置序號和編號反了，調換后均指示正常。消除辦法也同上兩項中所講。
（5）節流件本體未按照要求安裝
節流件在安裝過程中有很多標準，如應垂直于管道軸線，其偏差不能超過1°; 節流件應與管道、夾持件( 采用時) 同軸等。只有按照節流件的安裝要求才能保證使用時的測量精度，如果出現偏差則測量不準。消除辦法也同上。
（6） 墊片的錯誤使用
無論是環室與法蘭還是環室與孔板之間的墊片，其內徑尺寸最好小于管道內徑 2 ～3 mm，以防墊片突入管道而影響介質流動狀態。消除辦法是使用合適尺寸的墊片，并保證安裝的中心對正。
2.導壓管路安裝不規范
安裝導壓管路的主要目的是用來傳遞壓力，不規范安裝會造成正負壓側產生附加誤差，從而產生測量誤差。通常有以下幾個原因。
（1） 導壓管路太短或太長
根據一般技術規定，導壓管道應在 3 ～50 m 之間，太短時測量波動大，太長則測量滯后; 且在測量液體時應保證水平管線應有 1∶ 12 的坡度，保證管道內充滿液體，以免產生測量誤差。但在橫平豎直美觀的安裝條件下往往會與該規定相沖突。消除辦法就是保證按照技術規定和設計來施工。
（2）在測量蒸汽流量時，冷凝液罐的取壓端不同高
這種情況也會產生測量的額外附加誤差。消除辦法為正確安裝冷凝罐，保證取壓端等高。
（3）伴熱不均勻或離熱源太近，導致導壓管內介質汽化或密度變化
在北方，冬季里有些導壓管需要保溫，若出現上述情況，則會由于導壓管內介質汽化或密度變化，正負側導壓管傳遞壓力不一致從而產生測量的附加誤差。某公司制氫裝置就出現過這種情況，流量計 ft -204 在未送伴熱時一直指示正常，但在冬季送上伴熱后，指示經常出現負值，在查找問題時發現伴熱管道離正導壓管太近，導致正壓側冷凝液有汽化現象。消除辦法就是正確安裝伴熱，合理選擇導壓管環境位置。
3.差壓變送器安裝不規范
差壓變送器安裝環境太差，如振動大、塵土大或者有強腐蝕性介質。消除辦法就是按照有關技術規定選擇合適的位置來安裝變送器，若屬特殊情況必須在此環境安裝，則應按照現場實際情況增加防護措施，譬如增加防護箱或者固定支架。
4.維護不及時或誤操作
為了保證流量計的長周期穩定運行，精確進行各種計量，這就要求相關儀表人員平時精心維護。否則由于維護不及時或誤操作，都會引起測量誤差的產生。
（1）節流裝置長期受工藝介質腐蝕和磨損導致變形消除辦法是要定期拆卸檢查，發現變形應及時更換。
（2）節流裝置內表面結垢，導致流通面積改變消除辦法是要定期拆卸檢查，發現結垢應及時清洗或更換。
（3）導壓管堵或漏，三閥組堵或漏消除辦法: 按時巡檢，發現問題要及時處理，漏則用工具緊固，堵則排污清洗，用手壓泵或其他工具疏通，保證壓力的正常傳遞。
（4） 隔離液或冷凝液由于誤操作流失，從而產生附加誤差具體的消除辦法是: 對于運行中的三閥組要嚴格按照以下兩個原則: 第一，不能讓導壓管內的隔離液或冷凝液由于誤操作而流失; 第二，不能使測量膜盒單向受壓或受熱。
（6）變送器的零點漂移消除辦法是要定期校驗變送器的零點和量程。
5.工藝系統或工況改變
這種問題一般情況下不會出現，但在實際出現時，則可能引起相當大的測量誤差。例如:
（1）工藝實際介質與設計時的介質在溫度、壓力、密度、粘度等參數不一致，這樣經補償后所得的流量與實際流量產生誤差。消除辦法是認真核實設計資料及相關參數，并按照實際情況進行修訂，保證測量的準確性。
（2） 由于系統改造，造成流量值超出原設計上限，或者造成管道內介質的狀態發生改變，從而引起測量誤差。消除辦法: 根據系統改造后的實際情況，重新修改工藝補償參數，滿足工藝測量精度要求。
二、差壓式流量計的標定及其誤差分析
差壓式流量計廣泛應用于工業生產的流量計量中，在流量計量中發揮著重要作用。流量計在出廠前需要進行標定，以確定其測量精度是否符合標準。本文以長徑噴嘴流量計為例，通過標定實驗及實驗數據分析，介紹了差壓式流量計標定流程及測量原理，并結合科學合理的誤差分析方法，得出了可靠的流出系數，確定了該流量計在實際測量中的可靠性。
1 差壓式流量計標定流程
差壓式流量計標定流程如圖1所示。啟動離心泵之前，先打開放水閥I和放水閥II，將標準罐II放空后閉合放水閥II，并完全打開流量調節閥I和流量調節閥II，將換向器開關轉向標準罐I；啟動離心泵，標定介質—水在密閉的管道內流經流量調節閥I、被標定的長徑噴嘴流量計、流量調節閥II，流向標準罐I進入地下水池循環；待水流速度穩定后，扳動換向器的控制開關，通過電動氣閥迅速切換換向器，使水流向標準罐II，水流向標準罐II的同時實驗開始；當水位達到標準容積的高度后，快速切換換向器，使水流經標準罐I進入地下水池，并打開放水閥II，將標準罐II內的水放空，一次標定實驗結束。重復數次以獲得更多的實驗數據。全部的標定實驗結束后，打開放水閥II，將標準罐II內的水放空。
在進行標定實驗的過程中，智能差壓變送器所測得的壓差信號被傳送到控制柜內的PLC模塊，轉換為計算機程序自動控制的信號，從而獲得標定實驗數據。在進行標定實驗時，循環使用地下水池內的水，水資源得到合理使用，不存在浪費問題。
2 標定系統的精度分析
本標定系統通過體積法對流量計進行標定。影響標定精度的因素比較多，主要因素包括溫度、標準罐體積的計量方法、換向器的切換速度、水流的穩定性、標定時計時和計數的精度等。
（1）對流量計進行標定的時間比較短，因此在室溫條件下溫度對標定系統和標定介質的影響很小，可以忽略。
（2）利用液位控制柜計量標準罐的體積。當標準罐的液位達到設定值時，液位控制柜會產生信號，使換向器迅速切換，可達到精確計量標準罐體積的目的。
（3）換向器在標準罐體積的計量中起很重要的作用，本標定系統的換向器采用電動氣閥自動控制，換向時間小于200ms，正反行程差小于20ms，換向不影響對標準罐體積進行計量。
（4）為了防止標準罐口的水下流時產生過大的浪花，使罐內液面波動過大，影響標準罐內流體的液位，該標定系統在罐口處安裝了高度為800mm的減波網，可保證水流的穩定性。
（5）在進行標定實驗的過程中，采用計算機程序精確進行計時和計數，每隔0.1s計算機自動計時一次，得出標準罐灌滿水所用的時間，即可求出單位時間的體積流量。
對影響流量計標定的因素采取上述措施，本標定系統可提高并確保該標定系統的精度。
三、差壓式流量計的常見故障
常見的故障分為引壓管路和閥門部分故障、差壓變送器故障兩大類。
1.引壓管路和閥門部分故障
引壓管路和閥門部分故障主要包括有引壓管路堵塞、引壓管路結冰和閥門連接處泄露等。常見的引壓管堵塞分為負引壓管堵塞和正引壓管堵塞。當負引壓管堵塞，流量增加而負引壓管又堵塞時，流量計示值會升高，但增加量變小。當流量降低而負引壓管又堵塞時，流量計示值下降。管道中流量不變（保持原流量），則其流量計示值不變。當正引壓管堵塞。當流量增加時，流體管道中的靜壓力亦相應增加，設其增加值為 P0，同時，因流速增加而靜壓降低，設其值為 P1。若 P0=P1，則流量計示值不變；若 P0>P1，則流量計示值增加；若 P0<P1，則流量計示值降低。當流量降低時，流體管道中的靜壓力亦相應降低，設其降低值為 P1，同時，因流速降低而靜壓升高，設其值為 P0。若 P0=P1，則流量計示值不變；若 P0>P1，則流量計示值下降；若 P0<P1，則流量值升高。管道中流量不變（保持原流量），則其流量計示值不變。引壓管路結冰和引壓管路堵塞現象較為接近，但其處理方式不同。
閥門連接處泄漏亦可以分為兩類負壓側泄漏和正壓側泄漏。負壓側閥門連接處泄漏，當流量 F 增加，而負引壓管泄漏時，則流量值會增加。當流量下降時，負引壓管靜壓增高為 P0，負引壓管泄漏為P1。若 P0=P1，則流量計示值不變；若 P0>P1，則流量計示值升高；若 P0<P1，則流量計示值下降。正壓側閥門連接處泄漏，當流量增加時，負引壓管靜壓下降為 P0，正引壓管泄漏為 P1。若 P0=P1，則流量計示值不變；若 P0>P1，則流量計示值升高；若 P0<P1，則流量計示值下降。
2.差壓變送器故障
差壓變送器故障主要包括零點漂移，膜片變型或損壞和電子元件故障等。差壓變送器的故障主要表現為，在流量穩定的情況下產生測量的波動，或發生階躍性的測量值跳變。