影响孔板流量计测量精度的六大因素及处理方法

影响孔板流量计测量精度的六大因素及处理方法

孔板流量计是将标准孔板与多参数差压变送器(或差压变送器、温度变送器及压力变送器)配套组成的高量程比差压流量装置，可测量气体、蒸汽、液体及天然气的流量，广泛应用于石油、化工、冶金、电力、供热、供水等领域的过程控制和测量。标准孔板是由机械加工获得的一块圆形穿孔的薄板，它的节流孔圆筒形柱面与孔板上游端面垂直，其边缘是尖锐的，孔板厚与孔板直径比是比较小的。孔板在测量管内的部分应该是圆的并与测量管轴线同轴，孔板的两端面应始终是平整的和平行的。

影响孔板流量计测量精度的因素主要有以下六大方面：

一、被测流体特性影响：

由于天然气本身的性质，会随着外界环境温度的变化而发生复杂的变化，从而影响流量计的测量精度。对于天然气的测量，必须首先确定天然气的工作温度和压力，因为外界温度的变化，会使天然气本身的压力和温度也发生变化，都有可能造成过大的密度变化和压缩系数变化。低密度气体对某些测量方法呈现困难，此时就要改变所选择的测量方法，或者作温度和压力修正，以保证测量准确度。

二、仪表性能的影响： 

 孔板流量计本身引起的误差原因主要有：孔板入口直角锐利度；管径尺寸与计算不符；孔板厚度误差；节流件附件产生台阶、偏心；孔板流量计孔板上游端面平度；环室尺寸产生台阶、偏心；取压位置；焊接、焊缝突出；取压孔加工不规范或堵塞；节流件不同轴度等等。这些因素都有可能影响孔板的重复性，重复性是由仪器本身原理与制造质量所决定，它在过程控制应用中是重要的指标。而度除取决于重复性外，尚与量值标定系统有关。在实际应用中，仪表优良的重复性被许多因素包括流体粘度、密度等变化所干扰，都会影响测量精度。若仪表输出特性是非线性的，则这种影响更为突出。

三、流量计安装的影响： 

 管线布置的偏离造成的安装误差是普遍性的，其产生的主要原因是现场不能满足直管段要求的长度。

四、环境条件方面的影响：

 虽然流量计安装能正常使用了，但因所使用环境条件与预期的情况发生了改变，使仪表的一些性能参数和硬件方面也随之发生了改变，从而会改变流量计测量结果。孔板流量计易于偏离标准的原因在于仪表本身的工作原理与结构特点，仪器自身误差是制造时产生的，安装和使用误差则是在安装时或长期使用中由于流体介质腐蚀、磨损、沾污等造成的。因此，应严格按技术要求安装流量计量系统，消除安装误差。

五、气流中的脉动流：

 管道中由于气体的流速和压力发生突然变化，造成脉动流，它能引起差压的波动，而节流装置的流量计算公式是以兰孔板的稳定流动为基础的，当测量点有脉动现象时，稳定原理不能成立，从而影响测量精度，产生计量误差。因此，为了保证气体计量精度，必须抑制脉动流。常用的措施有：

    (1)在满足计量能力的条件下，应选择内径较小的测量管，提高差压和孔径比；

    (2)采用短引压管线，减少管线中的阻力件，并使上下游管线长度相等，减少系统中产生谐振和压力脉动振幅增加；

    (3)从管线中消除游离液体，管线中的积液引起的脉动可采用自动清管系统或低处安装分液器来处理。

六、人为计量误差：

 加强计量管理，提高操作人员技术素质，积极引进吸收国外先进的天然气计量技术。

 由于影响孔板流量计测量精度的根本原因是节流装置的几何形状和流动动态是否偏离设计标准。因此在使用过程中必须定期做好系统的校检、维护工作，对于实际使用中的压力、温度、流量等工况参数的变化，应进行及时修正。可采用全补偿的流量计算机的积算方案，以减少计量误差，确保计量精度。