蒸汽流量测量误差来源及解决方法探讨(续)

　　4　测量信号传递失真问题

　　测量信号传递失真是专指传感器产生的信号需经相关部件的传递才能进行检测的差压类流量仪表。因其原理结构所致,差压类流量仪表不像其它管段式流量计那样装在管道上即可直接测量,它需要有传递部件将测量信号传过来,差压变送器才能正常工作。对于蒸汽流量测量而言,传递部分可由阀门、导压管、冷凝器等部件组成。对于信号传递部件来讲,目的只有一个:应保证传递的信号不走样不失真。看起来似乎简单的工作,实际做起来绝非那样容易。实际使用中的大部分故障,往往并非仪表本身所致,恰恰都是使用不当造成的,而信号传递失真是其主要原因。

　　4·1　传递失真的影响

　　对于测压信号而言,在带有补偿的测量系统中应包括差压和压力信号。但是就传递不能失真的要求主要是对差压信号提出的。虽然压力信号传递也不应存在失真,但是就测量精度来讲,对压力补偿信号的要求远没有差压信号那样严格。因为压力补偿信号所测量的是管道的实际压力,大多数都较高,一般在数百千帕到数兆帕。即使测压信号传递误差几千帕,对测量准确度影响都不太大(压力较低的系统除外)。但是差压信号就不同,它需要的不是单根导压管上传递的压力值,而是两根导压管传递的压力值之差,即节流件前后的压力差值。差压信号的传递失真对测量流量的影响可从下面的实例中得到验证。

　　例如蒸汽流量,差压量程0~8·0kPa,流量量程0~5000kg/h,管道压力为800kPa,如果测压信号为:正导压管805·6kPa,负压管803·5kPa,差压信号为805·6-803·5=2·1kPa,为了简化计算,这里认为ρi=ρd,用前述(10)计算正常流量应为

　　4·2　传递部分组成和作用

　　流量测量系统的组成见图1所示。图1中的虚线框内为测压信号传递部分。这里将测压传递分为气相和液相两个部分。从节流件测压口到冷凝器液面上方为气相部分,见图1中A。它包括测压口、导压管、根部取压阀(也称一次阀)部件。从冷凝器液面下方到变送器的腰型法兰为液相部分,见图1中B,它包括冷凝器、导压管,三通接头、三阀组部件。

　　这里之所以将原本一个压力传递部分分成气相和液相,是因为它们在工作中所起的作用和可能产生的问题是不同的。就传递信号的要求而言,气相部分最容易发生问题,而液相则次之,其工作过程见图2所示。(图中省略了阀门并将传压部件放大画出。)

　　从差压测量理论上讲,为了防止测量信号传递失真,导压管越短越好,笔者认为这是指除了蒸汽以外的其它介质,对于蒸汽流量测量来说不是这样的。由于蒸汽的特殊性,其气相导压管的长短和粗细的选择对测量是有很大影响的。为了说明这个问题,先看看气相压力信号传递工作的过程。