淺析差壓式流量測量系統(tǒng)的軟維護
1 引言
差壓式流量測量系統(tǒng)是指利用差壓原理進行流量測量的一種流量測量系統(tǒng)。該系統(tǒng)是當(dāng)今世界上比較可靠的流量測量方式之一,它一般由節(jié)流裝置(差壓發(fā)生器)、差壓變送器(差壓計)以及流量積算儀等二次儀表組成。這種流量測量系統(tǒng)的特點是:
原理及理論研究非常成熟;
標(biāo)準化程度較高,有GB/2624和ISO5167標(biāo)準文件;
結(jié)構(gòu)簡單,成本低,維護費用低;
對環(huán)境適應(yīng)能力強;
如果維護管理得當(dāng)可以得到較高的測量準確性與可靠性。
上述這些特點是其他形式的流量計所無法比擬的,因此在流量測量中差壓式流量儀表占有較高的比重,約85%左右。近年來雖然有一些新型的流量儀表投放市場,但是,由于結(jié)構(gòu)、造價、使用條件等方面的原因,仍然未能動搖差壓式流量儀表在流量測量中的地位。因此對該種測量系統(tǒng)的正確使用和維護保養(yǎng)仍然是自動化儀表專業(yè)人員必須高度重視的問題。
2 差壓式流量測量系統(tǒng)的維護使用現(xiàn)狀
目前使用中的差壓式流量測量系統(tǒng),由于受維護人員專業(yè)技術(shù)水平的限制,大部分僅僅限于對硬件的管理和維護。主要工作內(nèi)容不外乎檢查節(jié)流裝置即差壓發(fā)生器脈沖導(dǎo)壓管閥門有無泄漏堵塞,流量積算儀等數(shù)據(jù)處理器工作是否正常并定期對其進行校驗等。若以上維護檢查未發(fā)現(xiàn)問題,即使系統(tǒng)顯示的數(shù)據(jù)有明顯的偏差,一般也認定系統(tǒng)是正常的。
我認為對差壓式流量測量系統(tǒng)的使用維護,僅限于對硬件的管理和維護是遠遠不夠的,更重要的是要對系統(tǒng)進行軟維護。所謂軟維護,就是對差壓式流量測量系統(tǒng)運行的工況參數(shù)進行跟蹤分析、研究計算,根據(jù)計算結(jié)果對系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)進行反復(fù)修正,使它盡可能接近實際運行工況。事實上軟維護是一個使系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)無限接近實際運行工況的過程。
3 差壓式流量測量系統(tǒng)軟維護的必要性
對于任何一套差壓式流量測量系統(tǒng),它的設(shè)計計算都是根據(jù)需方提供的介質(zhì)種類、溫度、壓力、流量、管道幾何尺寸等工況參數(shù)進行的,也就是根據(jù)一組需方提供的參數(shù)計算并設(shè)計制造一套流量測量系統(tǒng),該套系統(tǒng)只有在設(shè)計計算采用的工況下運行,才能保證測量結(jié)果的準確性與可靠性。若實際使用工況偏離設(shè)計工況,系統(tǒng)測量數(shù)據(jù)就不能保證準確性與可靠性。而實際使用中的差壓式流量測量系統(tǒng)大部分與設(shè)計工況不同,有的甚至相差懸殊。因此必須對其進行軟維護,而且這種軟維護應(yīng)貫穿于系統(tǒng)使用的全過程。
4 使用運行工況與設(shè)計工況偏離對系統(tǒng)測量準確性與可靠性的影響
4.1 實際運行流量值偏離設(shè)計值
實際運行流量值偏離設(shè)計流量值,這是經(jīng)常出現(xiàn)的問題。在多數(shù)情況下,設(shè)計流量值定的都比較高,但實際運行流量值較低。對系統(tǒng)測量準確性與可靠性的影響原因主要有:
(1) 由于節(jié)流裝置的準確度與可靠度是按常用流量計算的,常用流量一般是刻度流量的70~80%左右,如果偏離常用流量較遠,就會引起流出系數(shù)C較大的變化,那么它的準確度與可靠度就會大大降低,從而引起系統(tǒng)測量的準確性與可靠性差。
(2) 差壓變送器(差壓計)的可靠度是按引用誤差計算的,它的誤差分布如表所示 。
表1 差壓計誤差分析表(差壓計按0.5級)
由表中可以看出,若系統(tǒng)在50%以下運行,差壓計的相對誤差在±2%~±6%,對流量的影響±1%~±3%。同時由于雷諾數(shù)是流量值的函數(shù)(見后面公式),流量值偏離必定引起雷諾數(shù)的變化,這樣必然引起流出系數(shù)C的變化。這些影響集中在一起,那么累計誤差是比較大的。這樣也會引起系統(tǒng)測量的準確性與可靠性差。
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