差压式流量计的误差分析及处理

　　0 引言

　　差压式流量计是使用历史最久，使用最广泛的一种流量测量仪表，同时也是目前生产中最成熟的流量测量仪表之一。它具有原理简明，设备简单，无可动部件，工作可靠，寿命长，应用技术成熟，容易掌握等特点。

　　节流装置通常与差压变送器配套使用，因此差压流量计的测量误差与差压变送器的精度有直接关系。目前许多智能差压变送器的精度最高可以达到 0.075级，但由于种种原因，在实际运行中其测量误差常常较大，有时甚至达到 15% ～25%，在进行经济核算时，这一问题显得尤为突出。因此，找出测量误差产生的原因并尽量克服，具有重要的实际意义。笔者根据多年的工作经验，总结了差压流量计误差产生的一些常见原因及消除误差的方法。

　　1 差压式流量计的组成与工作原理

　　差压式流量计由标准节流装置( 如标准孔板) 、引压管路和差压变送器组成，如图1 所示。常用的标准节流装置有标准孔板节流装置、喷嘴节流装置、文丘利管节流装置。标准孔板节流装置由于其在加工制造和安装方面最为简单，通过长期使用，已实现了设计安装计算的标准化，在应用中广泛采用标准孔板节流装置。导压管把差压信号引出至差压变送器，差压变送器把差压信号转换成标准信号输出。

　　充满管道的流体流经管道内的节流装置，由于节流元件造成的流束局部收缩，使管中心流体流速发生变化，其静压力随之变化。由于流体流经孔板时，产生局部涡流损耗和摩擦阻力损失，在流束充分恢复后，静压力不能恢复到原来的数值。节流元件前后的静压差大小与流量有关，流量愈大，流束的收缩和动、静压能的转换也愈显著，则产生的压差也愈大。只要测得节流元件前后的静压差大小，即可确定流量，这就是节流装置测量流量的基本原理，如图2 所示。这种测量方法是以能量守恒定律和流动连续性方程为基础的。

　　体积流量公式为:

式中: q_v为被测介质的体积流量，m³/ h; α 为介质的流量系数( 无量纲) ; ε 为流速膨胀校正系数( 无量纲) ; ρ₁为节流装置前的流体密度，kg/m³; Δp 为节流元件前后的压差，P_a; d 为节流件开孔直径，mm。

　　2 测量误差产生的原因及消除办法

　　简单地说，产生测量误差的原因主要有三个: 安装不规范或错误安装、维护不及时或误操作、工艺系统或工况改变。

　　2.1 节流装置安装不规范

　　节流装置的安装是否满足要求，是保证几何相似和动力学相似的重要条件，直接关系到差压式流量计计量准确度的高低。虽然标准节流装置是通过大量实验总结出来的，不需要实际标定就可直接投产使用，但在安装过程中很有可能出现以下几项不规范甚至错误