影響蒸汽流量計測量準確性的原因
2015-12-30
蒸汽流量計是一種常用的流量測量儀器，在多個行業中都有一定的應用。用戶在使用蒸汽流量計的時候對于測量的準確性的要求是很高的，我們在使用蒸汽流量計的時候會遇到測量不準確的問題。那么影響蒸汽流量計測量準確性的原因是哪些呢？下面小編就來為大家具體介紹一下吧。
1、上下游直管段不足
對于傳統的渦街流量計，其前后安裝直管段要求分別約為20D和5D。如果上下游直管段不足，則會導致流體未充分發展，存在旋渦和流速分布剖面畸變。流速剖面畸變通常由管道局部阻如閥門或彎管所造成，而旋渦普遍是由兩個或兩個以上空間立體彎管所引起的。上下游直管段不足可以通過安裝流動調整器來調整。最簡單有效的辦法是采用對上下游直管段要求較低的流量計，如斯派莎克的ILVA流量計上游6D，下游3D。
2、量程比不足
量程比是指一個流量計能確保給定的精度和再現性的范圍內，所能測量的最大流量和最小流量之比。但涉及量程比時我們必須小心，因為量程比是基于實際的流速，蒸汽系統一般的最大允許速度為35m/s，更高的流動速度會引起系統的沖蝕和噪音。而不同的流量計允許的最低流速是不同的，一般渦街流量計所能測量的最低蒸汽流速為2.8m/s，對于量程比不足的情況，應采用大量程比的流量計Gilflo ILVA流量計的最低允許流速為0.6m/s，最大量程比可達100：1或選擇多個流量計并聯。
3、蒸汽的密度補償不正確
為了正確計量蒸汽的質量流量，必須考慮蒸汽壓力和溫度的變化，即蒸汽密度補償。不同類型的流量計受密度變化影響的方式不同。蒸汽流量計的信號輸出只和流速有關，而和介質的密度、壓力和溫度無關，差壓式流量計其質量流量與流量計的幾何外型、差壓平方根和密度平方根有關。因此，渦街式流量計受密度變化的影響要大于差壓式流量計。
補償精確度的差異
采用溫度補償和壓力補償分別能得到多少補償精確度，不僅同溫度傳感器和壓力變送器的精度有關，而且同流量計類型、具體測量的工況和壓力變送器的量程選擇有關。總體來說，測溫對補償精確度影響較大。如采用相同精度等級的溫度和壓力感應器，測溫誤差引起的密度差異要大于測壓誤差。壓力為7barg的飽和蒸汽，用A級鉑熱電阻測溫，其誤差限為±0.49C，據此查蒸汽密度表，流量補償不確定度為±0.56%R差壓式和±1.11%R渦街式。如選用0.2級的壓力變送器進行測量，誤差限為±2kPa，流量補償不確定度為±0.13%R(差壓式)和±0.25%R(渦街式)。
壓力測量影響因素。
在蒸汽壓力的測量中，由于引壓管內冷凝水的重力作用會使壓力變送器測量到的壓力同蒸汽壓力之間出現一定的差值。測壓誤差如果不予以校正，則會影響蒸汽密度的計算，引起流量計量的誤差。一般對于上述現象，可在二次表流量計算機內進行零點遷移，既簡單又準確。
溫度測量影響因素
從流量計現場使用的情況來看，溫度測量誤差除了測溫元件的固有誤差之外，還同安裝的不規范有關。例如，測溫鉑熱電阻的插入深度不夠，鉑熱電阻的安裝保護套內未充入導熱油，鉑熱電阻未按規定側向安裝，安裝鉑熱電阻的管道上無保溫層等，都將導致測溫偏低。對于需要減壓使用的蒸汽，應將流量計安裝在減壓閥之前，此時蒸汽未經減壓，按飽和蒸汽補償方法處理，可保證測量精度。如果流量計只能安裝在減壓閥后面，則蒸汽有可能過熱，應同時進行溫度和壓力補償，以保證精度。
4、 蒸汽干度的影響飽和蒸汽
目前，用于測量蒸汽流量的流量計大部分為體積流量計，首先測得體積流量，然后通過蒸汽的密度計算質量流量，也就是假定蒸汽為完全干燥。但是，蒸汽并非完全干燥，如果不考慮蒸汽干度的影響，得出的數據會低于實際的流量。對于差壓式流量計，實際的蒸汽流量和假定干蒸汽蒸汽干度=1測得的流量可以用以下公式近似表達：其中： = 實際干度下的質量流量 kg/h = 干飽和蒸汽下的流量 kg/h χ = 蒸汽干度。
流量計產品鏈接：http://www.kafenchem.com/product/flowmeter/
1、上下游直管段不足
對于傳統的渦街流量計，其前后安裝直管段要求分別約為20D和5D。如果上下游直管段不足，則會導致流體未充分發展，存在旋渦和流速分布剖面畸變。流速剖面畸變通常由管道局部阻如閥門或彎管所造成，而旋渦普遍是由兩個或兩個以上空間立體彎管所引起的。上下游直管段不足可以通過安裝流動調整器來調整。最簡單有效的辦法是采用對上下游直管段要求較低的流量計，如斯派莎克的ILVA流量計上游6D，下游3D。
2、量程比不足
量程比是指一個流量計能確保給定的精度和再現性的范圍內，所能測量的最大流量和最小流量之比。但涉及量程比時我們必須小心，因為量程比是基于實際的流速，蒸汽系統一般的最大允許速度為35m/s，更高的流動速度會引起系統的沖蝕和噪音。而不同的流量計允許的最低流速是不同的，一般渦街流量計所能測量的最低蒸汽流速為2.8m/s，對于量程比不足的情況，應采用大量程比的流量計Gilflo ILVA流量計的最低允許流速為0.6m/s，最大量程比可達100：1或選擇多個流量計并聯。
3、蒸汽的密度補償不正確
為了正確計量蒸汽的質量流量，必須考慮蒸汽壓力和溫度的變化，即蒸汽密度補償。不同類型的流量計受密度變化影響的方式不同。蒸汽流量計的信號輸出只和流速有關，而和介質的密度、壓力和溫度無關，差壓式流量計其質量流量與流量計的幾何外型、差壓平方根和密度平方根有關。因此，渦街式流量計受密度變化的影響要大于差壓式流量計。
補償精確度的差異
采用溫度補償和壓力補償分別能得到多少補償精確度，不僅同溫度傳感器和壓力變送器的精度有關，而且同流量計類型、具體測量的工況和壓力變送器的量程選擇有關。總體來說，測溫對補償精確度影響較大。如采用相同精度等級的溫度和壓力感應器，測溫誤差引起的密度差異要大于測壓誤差。壓力為7barg的飽和蒸汽，用A級鉑熱電阻測溫，其誤差限為±0.49C，據此查蒸汽密度表，流量補償不確定度為±0.56%R差壓式和±1.11%R渦街式。如選用0.2級的壓力變送器進行測量，誤差限為±2kPa，流量補償不確定度為±0.13%R(差壓式)和±0.25%R(渦街式)。
壓力測量影響因素。
在蒸汽壓力的測量中，由于引壓管內冷凝水的重力作用會使壓力變送器測量到的壓力同蒸汽壓力之間出現一定的差值。測壓誤差如果不予以校正，則會影響蒸汽密度的計算，引起流量計量的誤差。一般對于上述現象，可在二次表流量計算機內進行零點遷移，既簡單又準確。
溫度測量影響因素
從流量計現場使用的情況來看，溫度測量誤差除了測溫元件的固有誤差之外，還同安裝的不規范有關。例如，測溫鉑熱電阻的插入深度不夠，鉑熱電阻的安裝保護套內未充入導熱油，鉑熱電阻未按規定側向安裝，安裝鉑熱電阻的管道上無保溫層等，都將導致測溫偏低。對于需要減壓使用的蒸汽，應將流量計安裝在減壓閥之前，此時蒸汽未經減壓，按飽和蒸汽補償方法處理，可保證測量精度。如果流量計只能安裝在減壓閥后面，則蒸汽有可能過熱，應同時進行溫度和壓力補償，以保證精度。
4、 蒸汽干度的影響飽和蒸汽
目前，用于測量蒸汽流量的流量計大部分為體積流量計，首先測得體積流量，然后通過蒸汽的密度計算質量流量，也就是假定蒸汽為完全干燥。但是，蒸汽并非完全干燥，如果不考慮蒸汽干度的影響，得出的數據會低于實際的流量。對于差壓式流量計，實際的蒸汽流量和假定干蒸汽蒸汽干度=1測得的流量可以用以下公式近似表達：其中： = 實際干度下的質量流量 kg/h = 干飽和蒸汽下的流量 kg/h χ = 蒸汽干度。
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