淺析差壓式流量測量系統(tǒng)的軟維護(hù)

1 引言

差壓式流量測量系統(tǒng)是指利用差壓原理進(jìn)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(diǎn)是：

原理及理論研究非常成熟；
標(biāo)準(zhǔn)化程度較高，有GB/2624和ISO5167標(biāo)準(zhǔn)文件；
結(jié)構(gòu)簡單，成本低，維護(hù)費(fèi)用低；
對環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)；
如果維護(hù)管理得當(dāng)可以得到較高的測量準(zhǔn)確性與可靠性。

上述這些特點(diǎn)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(hù)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(hù)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(hù)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(hù)。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(jìn)行校驗(yàn)等。若以上維護(hù)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(rèn)定系統(tǒng)是正常的。

我認(rèn)為對差壓式流量測量系統(tǒng)的使用維護(hù)，僅限于對硬件的管理和維護(hù)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，更重要的是要對系統(tǒng)進(jìn)行軟維護(hù)。所謂軟維護(hù)，就是對差壓式流量測量系統(tǒng)運(yùn)行的工況參數(shù)進(jìn)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(jìn)行反復(fù)修正，使它盡可能接近實(shí)際運(yùn)行工況。事實(shí)上軟維護(hù)是一個使系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)無限接近實(shí)際運(yùn)行工況的過程。

3 差壓式流量測量系統(tǒng)軟維護(hù)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(jìn)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(yùn)行，才能保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性與可靠性。若實(shí)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(zhǔn)確性與可靠性。而實(shí)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(jìn)行軟維護(hù)，而且這種軟維護(hù)應(yīng)貫穿于系統(tǒng)使用的全過程。

4 使用運(yùn)行工況與設(shè)計工況偏離對系統(tǒng)測量準(zhǔn)確性與可靠性的影響

4.1 實(shí)際運(yùn)行流量值偏離設(shè)計值

實(shí)際運(yùn)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(shí)際運(yùn)行流量值較低。對系統(tǒng)測量準(zhǔn)確性與可靠性的影響原因主要有：

(1) 由于節(jié)流裝置的準(zhǔn)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(yuǎn)，就會引起流出系數(shù)C較大的變化，那么它的準(zhǔn)確度與可靠度就會大大降低，從而引起系統(tǒng)測量的準(zhǔn)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(yùn)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(zhǔn)確性與可靠性差。