E+H孔板流量計的誤差分析及修正方法

E+H孔板流量計主要由孔板、導壓管路和差壓變送器三部分構成。孔板是流量計的節流元件，它將介質流量轉換成差壓。差壓大小再經導壓管路傳遞至差壓變送器膜盒的正負壓室，正負壓室的隔離膜片通過硅油填充液將差壓傳遞給測量膜片，使得測量膜片左右偏移。測量膜片作為電容式差壓變送器差動電容的一個電極，與兩固定電極組成差動電容器。測量膜片的左右偏移改變了差動電容的大小，將差動電容加到差壓變送器的電路中，再經放大變換成4～20mA標準信號，并以流量的形式顯示出來。

    1 E+H孔板流量計測量誤差產生的原因及消除辦法

    簡單地說，測量誤差主要是由安裝不規范、維護不及時或誤操作、工藝系統或工況改變這三個原因引起的。      

    1.1　E+H孔板流量計的孔板安裝不規范

    雖然標準節流裝置孔板的設計計算是通過大量實驗總結出來的[5]，不需要實際標定就可直接投入使用，但在安裝過程中有可能出現以下幾項不規范甚至錯誤的情況，從而導致測量誤差的產生。

    ①孔板前后直管段不符合要求：孔板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、匯合等阻力件出現，使流體由穩定變為擾動，從而導致測量誤差。消除辦法就是按照前后直管道要求，合理設計節流裝置的安裝位置。

    ②孔板片上下游面受損或孔板法蘭墊片凸出管道內：在運輸孔板或施工人員安裝孔板過程中，容易造成上下游面受損或法蘭墊片凸出管道內，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。施工人員在安裝孔板前應仔細檢查孔板片，若發現孔板片上下游面受損，應及時更換；在安裝孔板過程中應避免損壞孔板片；安裝法蘭墊片時，要使法蘭墊片中心線和管道中心線一致。

    ③孔板上下游面反裝：安裝前，應正確辨認管道內介質流向及孔板方向，否則將導致測量值偏低。這是因為施工人員的粗心所致，消除辦法就是在安裝孔板時，使孔板上標有“+”的面處在流向的上游側。

    ④不同孔板裝錯位置：這種情況一般在試車階段特別容易出現。在試車階段，各工藝管道需要多次吹掃，頻繁拆裝孔板。若孔板尺寸一樣，稍不注意就會出現差錯，調換孔板即可恢復正常。

    1.2　E+H孔板流量計的導壓管路安裝不規范

    導壓管路的主要作用是用來傳遞孔板產生的差壓。導壓管路安裝不規范會造成差壓變送器的正負壓側產生附加誤差，從而產生測量誤差。

    根據一般技術規定，導壓管路的敷設長度應在3～50m之間。導壓管路太短，流量測量波動大；太長，則產生測量滯后。在測量液體流量時，敷設導壓管路應保證水平管線有1∶12的坡度，使得管道內充滿液體，以免產生測量誤差。消除辦法就是按照技術規定和設計施工。

    在測量蒸汽流量時，導壓管路中正負壓側冷凝液罐的取壓端不等高。這種情況會產生附加靜壓誤差。消除辦法為正確安裝冷凝罐，以保證取壓端等高。

    在設計導壓管路的取壓方式時，根據測量介質為液體、氣體或蒸汽的不同，一定要按照有關原則進行設計。除了要注意取壓口的方向之外，還應根據實際情況增加集氣器、沉降器或冷凝器[6]。

    1.3　E+H孔板流量計的差壓變送器安裝不規范

    差壓變送器安裝環境太差，如震動大、塵土大或者有強腐蝕性的介質。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；若必須在特殊情況的環境下安裝，則應按照現場實際情況增加防護措施，如增加防護箱或者固定支架。

    1.4　孔板變形或結垢

    孔板在試車吹掃過程中未及時取下，被管道中雜物沖擊變形；孔板長期受工藝介質腐蝕和沖刷造成一定程度的變形。孔板變形使得孔板產生的差壓值出現偏差。消除的辦法是要定期拆卸檢查，發現變形應及時更換。

    孔板在測量蒸汽、易固化的介質時，孔板內表面會結垢，使得孔板開孔尺寸變小，孔板產生的差壓值變大，出現測量誤差。消除辦法是要定期拆卸檢查，發現結垢應及時清洗。

    1.5　E+H孔板流量計的導壓管路堵塞或泄漏

    測量粘稠易結晶的介質時，常因伴熱等原因造成導壓管、截止閥堵塞，使得輸入給差壓變送器的差壓值發生變化，產生測量誤差。消除辦法是按時巡檢，進行排污清洗或用手壓泵疏通。

    測量高壓或腐蝕性介質時，常常會出現導壓管或接頭泄漏，造成壓力損失、產生差壓偏差。消除辦法是按時巡檢，堵塞漏洞。

    1.6　其他原因

    ①變送器零漂[7]

    差壓變送器經過長期的使用，零點會發生一定程度的漂移，從而產生偏差。通常是對變送器進行校驗來消除。

    ②誤操作

    對于設計有隔離罐或冷凝罐的流量測量，由于差壓變送器的三閥組（正壓閥、負壓閥和平衡閥構成三閥組）操作不當，會造成介質流失，從而產生附加誤差。消除辦法是在操作三閥組時，在平衡閥開啟的情況下嚴格避免正、負壓閥同時打開的狀況。這種問題一般情況下不會出現，實際出現時，可能引起相當大的測量誤差，應引起我們極大的重視。

    ③工況發生改變

    實際工藝介質與設計時的介質在溫度、壓力、密度、粘度等參數方面存在不一致，這樣經補償后所得的流量與實際流量產生差別。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。

    ④系統技術改造

    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。消除辦法是根據系統改造后的實際情況，重新修改工藝補償參數，以滿足工藝測量精度要求。

    通過以上所述，使我們能夠快速地找出E+H孔板流量計測量誤差產生的原因并將其消除。產生測量誤差的原因很多，實際工作中應區別對待。對于剛施工投用的流量計，其測量誤差產生的原因多是安裝不規范或錯誤安裝所致；對于長期投用的流量計，測量誤差產生的原因多是維護不及時或誤操作；對于技改后出現的測量誤差，多是系統或者工藝方面的原因。從應用角度來講，上述經驗是非常有效的。