ZN-LG孔板差壓式流量計(jì)產(chǎn)生測量誤差的各種內(nèi)、外因素進(jìn)行分析,并闡述相應(yīng)的校正補(bǔ)償方法 目前,國內(nèi)外用于水蒸汽流量測量的儀表主要包括:ZN-LG孔板流量計(jì)、渦街流量計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)和彎管流量計(jì)等儀表.其中,ZN-LG孔板差壓式流量計(jì)是國內(nèi)外得以研究、試驗(yàn)數(shù)據(jù)*、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富、標(biāo)準(zhǔn)化程度的流量計(jì),因其結(jié)構(gòu)簡單、制造成本較低、性能比較穩(wěn)定、使用壽命較長,且已標(biāo)準(zhǔn)化,因而在工業(yè)上得到了泛的應(yīng)用.ZN-LG孔板流量計(jì)由節(jié)流裝置、一定長度的直管段、引壓管、差壓變送器、壓力變送器、溫度變送器和流量積算儀等組成,在使用過程中,盡可能地減小流量測量誤差,降低水蒸汽損耗,對企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營具有重要的意義. 1 ZN-LG孔板工作原理及誤差補(bǔ)償方法 1.1流出系數(shù)C的補(bǔ)償 流出系數(shù)C是表征ZN-LG孔板節(jié)流裝置特性的主要參數(shù),是雷諾數(shù)Re和β的函數(shù),它是一個隨流量變化的量,其值隨Re的增大而減小,當(dāng)Re大于一定值趨向無窮大時,C趨向于常數(shù)CK,而孔徑比β越大,C的變化幅度也越大,使C趨向于常數(shù)CK的Re也越大,C 與β和Re之間的定量關(guān)系為[1]: 對于給定的標(biāo)準(zhǔn)ZN-LG孔板,當(dāng)β為常數(shù)時,C僅是Re的函數(shù)C=f(Re),在式（1）中,將C用式（2）而不是一個常數(shù)來代替,可提高計(jì)量的精度. 1.2 ZN-LG孔板式流量計(jì)的工作原理 ZN-LG孔板式流量計(jì)采用差壓式測量方法對流量進(jìn)行測量,即在管道內(nèi)裝入節(jié)流元件—ZN-LG孔板.當(dāng)水蒸氣流過ZN-LG孔板時,流體速度增大,壓力減小,于是在ZN-LG孔板的前后產(chǎn)生差壓,具有一定設(shè)計(jì)尺寸的ZN-LG孔板測量水蒸氣流量,在保證ZN-LG孔板前后有足夠的直管段等條件下,ZN-LG孔板前后的差壓將隨流量的變化而變化,且二者具有確定的關(guān)系,因此可以通過測量差壓得到水蒸氣的流量.根據(jù)國標(biāo)GB/T2624-93,對于標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置,差壓ΔP與流量qm的函數(shù)關(guān)系為: 式中,qm為質(zhì)量流量,kg/s;C為流出系數(shù);D為管道內(nèi)徑,m;ε為節(jié)流件正端取壓口平面上的氣體膨脹系數(shù);d為工作條件下節(jié)流件的開孔直徑,m;ρ為節(jié)流件入口端流體密度,kg/m3. 1.3 ZN-LG孔板流量計(jì)變更量程后的修正 盡管改變差壓變送器的差壓范圍是非常容易的事,但不能只對差壓范圍做調(diào)整就萬事大吉.這是因?yàn)閆N-LG孔板流量計(jì)量程變更后,管道中的常用流速等參數(shù)發(fā)生變化,流出系數(shù)也相應(yīng)有所變化,因此需從已知節(jié)流裝置數(shù)據(jù)（從節(jié)流裝置計(jì)算書查得）和其他有關(guān)流量數(shù)據(jù)（如:變更后的流量上限、常用流量）計(jì)算出新的差壓上限.實(shí)踐證明,若量程縮小后,C和ε均增大,相應(yīng)的質(zhì)量流量會偏大. 1.4 水蒸氣膨脹系數(shù)ε的補(bǔ)償 差壓式流量計(jì)在用來測氣體和蒸汽流量時,流體流過節(jié)流裝置在節(jié)流件兩邊都要產(chǎn)生一定的差壓,在節(jié)流件的下游靜壓降低,因而出現(xiàn)流束膨脹,流束的這種膨脹使得節(jié)流裝置的輸出（差壓）- 輸入（流量）關(guān)系產(chǎn)生同不可壓縮流體之間的偏差,如果不對這種偏差進(jìn)行校正,將會導(dǎo)致流量示值偏高千分之幾到百分之幾,尤其是流量在較大范圍內(nèi)變化時,產(chǎn)生的誤差會更大,更有必要對其進(jìn)行修正. 1.5ZN-LG孔板內(nèi)徑d和管徑D的誤差補(bǔ)償 測量水蒸氣流量時,如果設(shè)計(jì)工況為200℃,ZN-LG孔板內(nèi)徑為d,則ZN-LG孔板內(nèi)徑在實(shí)際工作狀態(tài)下的修正公式為: 式中,λ為ZN-LG孔板材料的線膨脹系數(shù),1/℃.在其他參數(shù)不變的情況下,qm與d的關(guān)系為: qm=kd2 式中,k為一常數(shù),則qm的相對誤差為: 若ZN-LG孔板材料為1Cr18Ni9Ti,ZN-LG孔板工作的溫度范圍為（200±10）℃,將式（4）代入式（5）中得: 實(shí)際上d和D偏離設(shè)計(jì)值造成的后果就是流量測量系統(tǒng)的滿度值發(fā)生了變化,如果將d和D的實(shí)際值測量出來,代入公式計(jì)算出與此實(shí)際值相對應(yīng)的流量滿度值,然后用新的滿度值代替原設(shè)計(jì)值,置入流量顯示儀表,則系統(tǒng)運(yùn)行后,尺寸誤差對測量系統(tǒng)的影響就能得到的校正,這也就是每臺流量計(jì)在投入使用前進(jìn)行修正計(jì)算的主要工作. 1.6 密度ρ的補(bǔ)償 在其他參數(shù)不變的情況下,qm與ρ之間的關(guān)系為: 可以看出,水蒸氣的流量與其密度的平方根成正比關(guān)系.水蒸氣是可壓縮性氣體,當(dāng)其壓力、溫度變化時,其密度將發(fā)生明顯變化,這將引起流量很大的誤差.因?qū)嶋H流體狀態(tài)（壓力、溫度）與流量計(jì)設(shè)計(jì)時的狀態(tài)（ 壓力、溫度）偏離造成的相對誤差可由下式表示: 假如設(shè)計(jì)ZN-LG孔板流量計(jì)時是按照1MPa,285℃所對應(yīng)的過熱水蒸氣密度ρ=4.374kg/m3設(shè)計(jì)的,則密度的變化造成的測量誤差可能很大,壓力大,溫度低時,測量值偏大;壓力低,溫度高時,測量值偏小.水蒸氣的實(shí)際狀態(tài)偏離ZN-LG孔板實(shí)際狀態(tài)越嚴(yán)重,所引起的誤差越大.要補(bǔ)償密度變化所引起的這種誤差,就不能將式（1）中的ρ以設(shè)計(jì)工況下的密度來代入,需要將ρ看作壓力和溫度的函數(shù),即ρ=f(P,t）.這也就是一般智能流量積算儀均要對過熱蒸汽進(jìn)行壓力溫度補(bǔ)償?shù)脑? 2 常見誤差原因分析 2.1 實(shí)際工作狀態(tài)引起的誤差 標(biāo)準(zhǔn)ZN-LG孔板是按照特定的已知條件進(jìn)行設(shè)計(jì)的,但在工作過程中,被測量介質(zhì)的各種參數(shù)（如溫度、密度、壓力、粘度等）與標(biāo)準(zhǔn)ZN-LG孔板的額定數(shù)值有所不同.如在常溫附近時,若被測量介質(zhì)為蒸汽,溫度每變化10℃,蒸汽的密度則變化3%左右;在1個大氣壓下,被測蒸汽壓力每變化10Pa,密度則變化10%左右.所以在用標(biāo)準(zhǔn)ZN-LG孔板測量蒸汽時,必須考慮蒸汽溫度和壓力的變化,進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚? 2.2 安裝不正確引起的誤差 對于標(biāo)準(zhǔn)ZN-LG孔板,為了保證被測量介質(zhì)流量的準(zhǔn)確測量,標(biāo)準(zhǔn)ZN-LG孔板一定要按規(guī)定要求進(jìn)行正確安裝,否則將會產(chǎn)生一定的測量誤差. （1）ZN-LG孔板的前端面與管段軸線應(yīng)保證垂直,傾斜度應(yīng)小于1o.ZN-LG孔板的銳面應(yīng)迎著流體的方向,以確保ZN-LG孔板的方向安裝正確. （2）新安裝的管道在安裝ZN-LG孔板前,應(yīng)對管道進(jìn)行沖洗和掃線操作,從而避免掃線時損傷ZN-LG孔板的銳面,管道內(nèi)的雜物在ZN-LG孔板前后堆積,也會降低測量的準(zhǔn)確度. （3）若工作環(huán)境的測量精度要求較高,為了提高測量的準(zhǔn)確度,建議標(biāo)準(zhǔn)ZN-LG孔板前后的直管段盡量采用標(biāo)準(zhǔn)直管段,然后再與主管道聯(lián)接. （4）ZN-LG孔板的密封墊片不能伸入管道中,應(yīng)盡量薄,一般厚度應(yīng)小于0.03D.ZN-LG孔板在使用過程中,由于受被測量介質(zhì)溫度的影響,其自身會產(chǎn)生線膨脹,為了保證其端面的平面度和對軸線垂直度,在安裝過程中,要考慮其工作過程時的自由伸縮性. 2.3 引壓管路堵塞引起的測量誤差 標(biāo)準(zhǔn)ZN-LG孔板在使用過程中,要保證其引壓管暢通,避免堵塞,放空閥、三閥組、腰式法蘭、連接件的密封性能應(yīng)保證處于良好狀態(tài),不能有泄漏.為了減少此類誤差,平時應(yīng)加強(qiáng)管理,提高操作人員的素質(zhì),在使用過程中,操作人員應(yīng)做好系統(tǒng)的檢修、維護(hù)、保養(yǎng)工作,延長其使用壽命,從而減小測量誤差的產(chǎn)生. 2.4 引壓管路安裝不當(dāng)引起的測量誤差 引壓管路應(yīng)垂直或傾斜安裝,其傾斜度應(yīng)大于1:12,在引壓管路的安裝過程中,應(yīng)保證彎曲處圓滑過渡,彎曲半徑應(yīng)大于引壓管外徑的5倍,在測量不同的介質(zhì)時,引壓管的長度和內(nèi)徑要符合安裝規(guī)定的要求. 2.5 ZN-LG孔板入口邊緣磨損引起的誤差 標(biāo)準(zhǔn)ZN-LG孔板在使用過程中,被測量介質(zhì)對ZN-LG孔板的沖刷腐蝕,往往會造成測量裝置的幾何形狀和尺寸產(chǎn)生不同程度的變化.長期使用后,ZN-LG孔板邊緣的銳角會變鈍,在相同體積的被測量介質(zhì)經(jīng)過時所產(chǎn)生的壓差ΔP將變小,標(biāo)準(zhǔn)ZN-LG孔板的示值會偏低,從而引起測量誤差,為了保證測量的準(zhǔn)確度,應(yīng)定期對ZN-LG孔板進(jìn)行校驗(yàn)、清洗,以減小對ZN-LG孔板的沖蝕和污物堆積. 使用ZN-LG孔板差壓式流量計(jì)測量水蒸汽的流量涉及一系列的問題,包括檢測裝置、顯示裝置、前后直管段、輔助設(shè)備等,要保證水蒸汽流量測量的精確度,必須做到合理選型,正確安裝與調(diào)試,及時維護(hù)與保養(yǎng),并對測量部分可能引入的誤差進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償和校正.因?yàn)樵谑褂眠^程中,當(dāng)流量、壓力波動較大時,從流量系數(shù)、流束膨脹系數(shù)引入的系統(tǒng)誤差較大,另外ZN-LG孔板長期運(yùn)行后銳角會變鈍、幾何尺寸會發(fā)生變化,系統(tǒng)的測量精度就會下降,有時甚至無法進(jìn)行正常測量,所以平時應(yīng)加強(qiáng)管理,盡量減小測量誤差的產(chǎn)生.介紹ZN-LG孔板差壓式流量計(jì)測量水蒸汽的工作原理,對導(dǎo)致ZN-LG孔板差壓式流量計(jì)產(chǎn)生測量誤差的各種內(nèi)、外因素進(jìn)行分析,并闡述相應(yīng)的校正補(bǔ)償方法,為今后ZN-LG孔板差壓式流量計(jì)的設(shè)計(jì)和使用提供借鑒.推薦產(chǎn)品.電磁流量計(jì),壓力變送器,新型靶式流量計(jì),超聲波流量計(jì),渦街流量計(jì),渦輪流量計(jì),熱電偶.