管道氧氣流量計在用作蒸汽流量測量時產生誤差的（de）原因分析

管道氧氣流量計普遍用在工況中測（cè）量（liàng）液體、氣體流量常用工具（jù），是屬於*新型的一類流量計（jì），但其發展迅速，目前已成為通（tōng）用的一類流量（liàng）計。智（zhì）能（néng）管道氧（yǎng）氣流量計是在流體中安放一根非流線型遊渦發生體，流體在發生（shēng）體兩側交替地分離釋放出（chū）兩串規則地交錯排列的遊渦的儀表。在工業生產過程中對於（yú）蒸汽流量的（de）測量有多種類型的儀表（biǎo）可以選擇，其中管道（dào）氧（yǎng）氣流（liú）量計就是較為常見的一種，它通常被用作計量（liàng）蒸汽的流量。下麵筆者以管道氧氣流量計為例，結合自己近幾年現場校驗儀表的（de）經（jīng）驗，介紹管道氧氣流量計（jì）及（jí）其配套儀表在安裝和使用（yòng）中（zhōng）*常出現的問題以及解決（jué）辦法。
一、現場安裝中*容易出現的問題
1.管道氧氣流量計上、下遊直（zhí）管段的（de）長度不夠引入誤差眾（zhòng）所周（zhōu）知，管道氧氣流量計安裝對直管段的要求是非常嚴格的（de），國內外各個廠家的（de）技（jì）術資料對管道氧氣流量計上、下遊直管段都（dōu）有明確要求，然而很多現場不（bú）能滿足（zú）所（suǒ）需直管段長（zhǎng）度的要求，例如管徑較大的管（guǎn）道等，從而給管道氧（yǎng）氣流量計的測量帶來了很大的附加誤差。
針（zhēn）對上述情（qíng）況，可采用在（zài）管道氧氣流量計上遊（yóu）加裝流動（dòng）調整器的辦法，來消除上遊阻流件產（chǎn）生的渦街和（hé）流速分布（bù）畸變（biàn）的影響。單板式（shì）流動調整器的漩渦消除能力和速度分布（bù）恢複（fù）能力較強，壓（yā）力損失較小，其孔徑是固（gù）定的，因而備受製造廠和用戶的青睞。
2.壓力補償（cháng）儀表（biǎo）安裝（zhuāng）不規範引入誤差
在壓（yā）力變送（sòng）器的安裝現場，為了維修方便，壓力變送器安裝地點與取（qǔ）壓點往往不在同一高度，這樣，引（yǐn）壓管中的冷凝水就會對（duì）壓力測量帶來（lái）影響。圖（tú）1為4種常見的形式，其中：Ps為蒸汽壓力，Pa；ρ為冷凝水密度，kg/m3；P0為變送（sòng）器壓力輸入口處實際壓力，Pa；h為高度（dù）差，m；g為重力加速度，m/s2。
管道氧氣流量計的壓力變送器引壓管中冷凝水（shuǐ）液柱高度對壓力測量的影（yǐng）響通常可以用以下兩種方法校準。
（1）在壓力變送器中進行校準。這種方法的實質（zhì）是對壓力變送器的零（líng）點進行遷移。一般的壓力變送器都帶HART協（xié）議，可（kě）采用手持終端（duān）將測量範圍進行調整，從而達到消除液柱高度差帶來的影響。然而，對於非智能的或不帶HART協（xié）議的壓力變送（sòng）器（qì）上述辦法很難實現，相比（bǐ）之下，在二次儀表中作校準成為一種很（hěn）受歡迎的方法。
（2）在流量顯示（shì）儀表中進行校準。這裏（lǐ）說的二次儀表（biǎo）不僅包括普（pǔ）通二次儀表也包括流量演算器、DCS等，可采用在二次儀表中對壓力的量程進行（háng）遷移以達到（dào）目的。
3.現場（chǎng）工（gōng）礦條（tiáo）件不理想引入（rù）的誤差
管道（dào）氧氣流量計一個*大的局限性就是（shì）對管道機械振動較敏感，不宜用於強振動場（chǎng）所，容（róng）易受周（zhōu）圍環境幹擾（rǎo）的影響。往往很多安裝人員忽略了這一點，安裝（zhuāng）在風機、空壓機等動力設備旁邊，這些設備運行時都有不同程度的振動，這些振動都有可能讓（ràng）管道氧氣流量計有額外的輸出。工頻幹擾也（yě）是一個不容忽視的問題，如變頻器的幹擾。
針對（duì）上述情況可采用減振措施，可（kě）在傳感器上、下遊，分別設（shè）置防振管支架並加裝防振墊，如果還不能達到效果，可采取（qǔ）：（1）現場進行檢查，檢查一次儀表和（hé）二次儀（yí）表有沒有按規定屏（píng）蔽和按規定接地。（2）如果接地和屏蔽都（dōu）已做到，還是有小流量，可采用調整一（yī）次儀表的觸發電平（TLA），將幅（fú）值小（xiǎo）的幹擾進行濾除。如果小流量處於某一（yī）恒定值左右，可采用在二次儀表中進行適當的小信號切除，從而消除幹擾帶來的誤差。
二、二次儀（yí）表（biǎo）參數設置錯（cuò）誤
1.誤把常溫條（tiáo）件下的K係數當做工礦（kuàng）條件下的K係數
很多人錯誤地認為管道氧氣（qì）流量計送法定計量檢定機構檢定（dìng）後**中所給的K係數就是儀表的K係數，其實不然。根據JJG1029-2007《管道氧氣流量計》檢定規程（chéng）的要求，管道氧氣流量計的儀表K係數是通過（guò）液體或氣體流量標準裝置在常溫、常壓條件下標定後確定，所以檢定**中所（suǒ）給的K係數不（bú）能（néng）代表儀表工（gōng）作時（shí）的K係數。因為當管道氧氣（qì）流量計測量（liàng）高溫（例（lì）飽和蒸汽（qì）、過（guò）熱蒸汽、熱（rè）水等）介質時（shí），儀表的表體（測（cè）量管）和發生體都處在高溫介質中，進而影響管道氧（yǎng）氣流量計（jì）的（de）儀表係數K，所以測量高溫介質時應該對儀表係數K進行修正。其溫度修正係數為
Et=〔1+（2a0+ax）（t-t0）〕-1
式中：a0——管道氧氣流量（liàng）計表體（tǐ）材料的膨脹係數，（℃·mm）-1；ax——發（fā）生體材料（liào）的膨脹係數（shù），（℃·mm）-1；t——流（liú）體溫度，℃；t0——實驗室標定時流體（tǐ）的溫度，℃。
如果表體和（hé）發生（shēng）體采用同種（zhǒng）材料，則（zé）
Et=[1+3a（t-t0）]-1
式中：a——表體、發生體材料的膨脹係數，（℃·mm）-1。
對（duì）儀表係數進行溫度修正後，有
K=EtK0
式中：K0——實驗室標定獲得（dé）的（de）平均儀表係數。
2.顯示儀表（流量（liàng）積算儀）中的參數設置錯（cuò）誤
一般的管道（dào）氧氣流（liú）量計積（jī）算儀都有手動溫度、壓力補償項，設置該項的目的主（zhǔ）要（yào）是（shì）為了在溫度（dù）、壓力測量（liàng）出現異常數值時作為恒定補償來計算蒸汽密度（dù），而這兩項參數許多人（rén）任意（yì）設置，更有人甚至不裝溫壓補償儀表，采用固定補償來測（cè）量蒸汽。而當（dāng）溫壓補償儀表損壞或出現故障時（shí），儀表人員不能及時的發現或（huò）處理使得（dé）儀表所測流量與實際流量（liàng）偏差較（jiào）大，從而影響測量準確度。建議該兩項（xiàng）參數的設置應（yīng）根據管道中常用（yòng）的（de）實際壓力、溫度值進行設置。
以上僅是*容易忽略但對日常測量影響較大的幾個誤差來源及解決辦法，然而蒸汽管道氧氣流量計測量誤差的來源包括很多因素。筆者希望有關人員（yuán）無論在儀表的安裝還是日常的維護使用中都能重視起來，從而為（wéi）企業能源（yuán）計量、貿易結算等（děng）提供準確可靠的數據。

上一篇（piān）：氧氣流量（liàng）計無輸出（chū）信號及其他安裝故障的判斷和處理

下一篇：煤氣流量（liàng）計（jì）在測量過程中對於管道的變徑整流器（qì）應用分（fèn）析