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SWP-LK流量積算儀參數(shù)設(shè)置時應(yīng)注意的幾個問題

2023年01月17日 12:00:57      來源：云南昌暉儀表制造有限公司 >> 進入該公司展臺      閱讀量：22

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武鋼集團有限公司的生產(chǎn)工藝過程檢測中使用了大量昌暉儀表SWP-LK80，其中有部分在能源介質(zhì)的計量中使用了溫度、壓力自動補償功能，在現(xiàn)場的實際應(yīng)用中，由于認識上的原因以及流量積算儀操作手冊中舉例的誤導(dǎo)，因此在流量積算儀參數(shù)的設(shè)置操作時常常產(chǎn)生錯誤，引起測量誤差與量差異議。下面就SWP-LK80流量積算儀在流量測量中進行溫度、壓力補償時應(yīng)注意的幾個問題進行探討。
SWP-LK80流量積算儀
1、被測介質(zhì)的選擇
被測介質(zhì)不同，補償?shù)姆绞讲灰粯印ｏ柡驼羝c過熱蒸汽通過查表(密度表)計算進行補償，其它則通過公式計算進行補償。

SWP-LK80流量積算儀上被測介質(zhì)的選擇是通過二級參數(shù)b1的設(shè)置來實現(xiàn)的：b1=0時被測介質(zhì)為飽和蒸汽；b1=1時被測介質(zhì)為過熱蒸汽；b1=2被測介質(zhì)為其它類型。

被測介質(zhì)選錯會造成流量積算儀計量誤差。武鋼二煉鋼廠的汽化汽輸出蒸汽測量中就存在這個問題，其儀表參數(shù)b1=1，即被測介質(zhì)為過熱蒸汽，而實際被測介質(zhì)是飽和蒸汽，即b1應(yīng)設(shè)置為b1=0。

過熱蒸汽與飽和蒸汽在相同的工況下密度不同，參數(shù)設(shè)錯，所查的密度即不同，從而引起計量誤差。

如二煉鋼廠汽化汽孔板設(shè)計參數(shù)如下
◆被測介質(zhì)：飽和蒸汽
◆平均表壓力：1.3MPa
◆平均溫度：190℃
◆工況介質(zhì)密度：7.1kg/m3
◆設(shè)計流量:63t/h
◆設(shè)計差壓:33.33kPa
當(dāng)實際工況與設(shè)計工況一致時，補償系數(shù)K=1，但是按過熱蒸汽查表則密度ρ=7.154kg/m3，
補償系數(shù)，誤差±0.38%。

2、流量積算儀K值(補償系數(shù))的計算
依據(jù)不同的被測介質(zhì)以及測量的輸入信號類型, 計算K值(流量積算儀的一級參數(shù)設(shè)置)的數(shù)學(xué)模型均不相同。在SWP-LK操作手冊中單質(zhì)量流量(qm)計算公式就列出了24個算式，使用差壓式流量計測量流量時，在實際運用中主要有為帶補償和不帶補償兩種模式。關(guān)于補償?shù)氖褂茫龝焹x表制造有限公司技術(shù)人員是這樣介紹的：測量介質(zhì)為液體時選用不帶補償?shù)牧髁糠e算儀；測量介質(zhì)為氣體時需要選用帶補償?shù)牧髁糠e算儀。測量飽和蒸汽時需要選擇帶補償流量積算儀，溫度補償或壓力補償可二選一，但壓力補償測量精度更高，大家可閱讀《》；測量過熱蒸汽時需要選擇帶補償流量積算儀，溫度補償和壓力補償都需要。
 
①使用差壓式流量計(無壓力和溫度補償)測量流量時，流量積算儀的算式為(差壓變送器未開方)：
                 
其中M為刻度流量；ΔP為刻度流量對應(yīng)的差壓；ρ為設(shè)計工況下被測介質(zhì)的密度。注意這兩個公式的單位：M的單位kg/h，ρ的單位kg/m3，△P為差壓變送器差壓(指差壓變送器輸出對應(yīng)的量程，單位可以為MPa、kPa或mmH2O)。

②使用差壓式流量計(帶壓力和溫度補償)測量流量時，流量積算儀的算式為(差壓變送器未開方)：
              
其中ρ20為20℃標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下被測介質(zhì)的密度；P為設(shè)計壓力；PA為地區(qū)大氣壓；P0為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓0.101325MPa；T為設(shè)計溫度；T0=273.15℃。注意這些公式的單位：M的單位kg/h，ρ20的單位kg/m3，T單位為℃，T0單位為℃，P單位為MPa，P0單位為MPa，PA單位為MPa，△P為差壓變送器差壓(指差壓變送器輸出對應(yīng)的量程，單位為MPa)。

另外，SWP-LK80流量積算儀二級參數(shù)中流量的輸入單位(二級參數(shù)DCA)的設(shè)置不一樣，同一公式K值的計算結(jié)果也不相同，這個問題在流量積算儀操作手冊中并未特別指出和提醒，讓操作者誤以為已經(jīng)在流量積算儀上設(shè)置過單位，計算過程中流量積算儀會將參數(shù)自動統(tǒng)一單位并帶入公式計算，其實并不是這樣。

下面以武鋼四燒結(jié)蒸汽流量測量SWP-LK80流量積算儀的K值計算為例進行探討。武鋼四燒結(jié)蒸汽流量孔板設(shè)計參數(shù)：
◆qm=40t/h
◆ΔP=160kPa
◆ρ=12.7423kg/m3
當(dāng)DCA=2即差壓單位以kPa計，則

當(dāng)DCA=3即差壓單位以MPa計，則


以上的例子說明，操作者如果沒有留意計算公式對單位的要求，沒有*行參數(shù)單位的統(tǒng)一(公式中△P的單位為MPa)，單純按照流量積算儀操作手冊對差壓單位的二級參數(shù)DCA的設(shè)置提示進行單位設(shè)置，在計算過程中沒有將差壓單位統(tǒng)一為MPa就帶入計算公式，那么K值的計算錯誤了，自然則計量就不準(zhǔn)了。

3、SWP-LK流量積算儀操作手冊說明不準(zhǔn)確容易誤導(dǎo)操作
SWP-LK流量積算儀操作手冊中有一些計算補償系數(shù)K值的例子有問題，容易誤導(dǎo)操作。現(xiàn)舉SWP-LK流量積算儀操作手冊中一例進行說明。 
例7：孔板測量過熱蒸汽，差壓輸入，帶溫度、壓力補償。系統(tǒng)有關(guān)數(shù)據(jù)如下：
差壓變送器：4-20mA，量程：0-0.06MPa
壓力變送器：1-5V，量程：0-5MPa
溫度變送器：4-20mA，量程：0-400℃
工作點大氣壓(PA)：0.10133MPa
當(dāng)補償壓力P=5MPa，補償溫度T=400℃時，瞬時流量qm=100t/h。
流量積算儀選型：SWP-LK803-02-ACA-HL-2P
根據(jù)公式：P絕壓=P表壓+PA=5MPa+0.10133MPa=5.10133MPa
當(dāng)壓力P=5.10133MPa，溫度T=400℃時，查過熱蒸汽密度表得ρ=17.7053kg/m3
根據(jù)公式：


上述例子未準(zhǔn)確地說明補償?shù)膲毫εc溫度是孔板設(shè)計的壓力與溫度，容易誤導(dǎo)操作者認為是壓力與溫度變送器的量程。實際上孔板的設(shè)計壓力與溫度和壓力變送器的量程是不一樣的, 若按量程來補償就不正確了。

例如，武鋼第二煉鋼廠轉(zhuǎn)爐汽化汽的壓力測量變送器的量程是0-2MPa，孔板設(shè)計的壓力是1.3MPa，設(shè)計差壓是33.33kPa。
按SWP-LK流量積算儀操作手冊例7進行計算，則：

按孔板設(shè)計參數(shù)計算, 則：

這樣當(dāng)實際工況與設(shè)計一致時，流量積算儀的滿刻度誤差為：

誤差相對量程的百分比：(11.85/63)×99%=18.8%

本文從幾個方面探討了SWP-LK80流量積算儀在流量測量中進行溫度、壓力補償時應(yīng)注意的問題。其中關(guān)鍵的還是補償系數(shù)K值的計算問題，K值計算錯誤就會引起測量誤差，而這是可以避免的人為因素，因此在實際操作中應(yīng)特別注意這一點。
作者：胡學(xué)文，武鋼集團有限公司計控廠
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