提高标准节流装置在计量中准确性的探讨

　　尽管这些年我公司在计量装置中不断采用一些新型仪表,但标准节流装置中的标准孔板、标准喷嘴在我公司能源计量中仍然用得较多,约占70%左右。在市场竞争异常激烈的今天,为了降低成本,各生产单位对计量的准确性要求更高了。

　　众所周知,标准孔板和标准喷嘴等节流装置有不少缺陷,诸如范围度窄,一般范围仅为3∶1~4∶1、压损大、测量的重复性、精确度在流量计中属于中等水平[1],由于众多的因素影响使其精确度难以提高等。

　　但是标准型的检测件是全世界通用的,并得到国际标准化组织的认可,特别是标准节流装置无需实流校准即可投用,在流量计中也是唯一的。如何在企业效益有困难的情况下尽量发挥现有计量装置的潜力,使计量更准确仍将是一个较长时期的重要课题。

　　1　使标准节流装置工作在有效测量范围内

　　1·1　从工艺上尽量使流量测量范围准确

　　我公司采用北京博斯达仪器仪表有限公司开发的《流量测量节流装置设计计算及管理软件》并按照GB/T2624-93标准进行设计^[2],使用效果良好。由于标准节流装置测量范围度窄,一般范围度仅3∶1~4∶1;而超范围测量是造成测量误差的主要原因。要求用户在新上计量装置前必须尽可能将流量测量范围提准确,同时也要求设计人员多熟悉工艺,与工艺技术人员一道核实流量数据,尽量减少由于人为因素造成的失误。对流量测量范围度较大但不超过1∶10的可采用计算机对流出系数C、可膨胀系数ε等进行补正以保证其精度,对测量范围度大于1∶10的,可采用两种量程的差压变送器来拓宽其范围度。我公司高线厂加热炉煤气测量标准孔板采用计算机对流出系数C、可膨胀系数ε等进行补正,其范围度可拓宽到1∶8左右,取得较好效果。

　　1·2　要保证流出系数C在整个测量范围内为定值

　　对于在一定型式的节流装置和一定的截面比m值条件下,当雷诺数ReD值大于某一界限值ReK时,流出系数C将不再随雷诺数变化而是趋向固定值^[3]。

　　在应用标准节流装置测量流量时,只有C值在所需测量的范围内(qmin~qmax)均保持常数的条件下,差压和流量之间才有恒定的对应关系。由于实际工况的变化有可能使C值在所需测量的范围之外,压差和流量之间也就可能有不恒定的对应关系。出现这种情况的可能性是在qmin附近,解决方法是在设计时最小雷诺数ReDmin必须大于ReK。

　　根据GB2624-1993规定,流量系数的基本误差对光管、糙管中的角接取压标准孔板、标准喷嘴等都给出了公式,所以其基本误差可以估算出,除此之外,若孔板的几何形状,安装、流体与管道条件不符合国标要求时,必将造成附加误差。