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節(jié)流裝置式流量測量系統(tǒng)的軟維護(hù)
發(fā)布時(shí)間：2017-09-01
節(jié)流裝置式流量測量系統(tǒng)是指采用孔板，噴嘴，文丘里管測量滿圓管的流量測量系統(tǒng)。該系統(tǒng)一般由節(jié)流裝置，差壓計(jì)及數(shù)據(jù)處理器(開方積算器或計(jì)算機(jī))組成。這種流量測量系統(tǒng)的特點(diǎn)是:
(1)原理及理論研究非常成熟。
(2)標(biāo)準(zhǔn)化程度較高有GB/2624 ISOS 167標(biāo)準(zhǔn)文件。
(3)結(jié)構(gòu)簡單，成本低，維護(hù)使用費(fèi)用低。
(4)對環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)。
(5)維護(hù)管理正確可以得到較高的測量準(zhǔn)確度。
這些特點(diǎn)是其他形式的流量計(jì)無法比的，因此在流量測量中節(jié)流裝置式流量儀表占有較高的比重，估計(jì)在80%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(jià)，使用條件等原因，仍然不能動(dòng)搖節(jié)流裝置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，維護(hù)保養(yǎng)仍然是自動(dòng)化儀表用戶必須重視的問題。
1節(jié)流裝置式流量測量系統(tǒng)的使用現(xiàn)狀
目前使用中的節(jié)流裝置式流量測量系統(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)流裝置脈沖導(dǎo)壓管閥門有無泄漏堵塞，差壓計(jì)及數(shù)據(jù)處理器工作是否正常并定期對其進(jìn)行校驗(yàn)。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。
多年來從事流量測量的管理工作，我認(rèn)為對節(jié)流裝置式流量測量系統(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)，就是對節(jié)流裝置式流量測量系統(tǒng)運(yùn)行工況參數(shù)進(jìn)行跟蹤分析研究計(jì)算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果對系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行修正。軟維護(hù)是一個(gè)使系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)接近實(shí)際運(yùn)行工況的過程。
2軟維護(hù)的必要性
對于任何一套節(jié)流裝置式流量測量系統(tǒng)，它的設(shè)計(jì)計(jì)算是根據(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)計(jì)算的。也就是根據(jù)一組需方提供的參數(shù)計(jì)算設(shè)計(jì)制造一套節(jié)流裝置，該套節(jié)流裝置只有在設(shè)計(jì)計(jì)算采用的工況下運(yùn)行，系統(tǒng)才能保證測量的不確定度在規(guī)定范圍內(nèi)。若實(shí)際使用工況偏離設(shè)計(jì)工況，系統(tǒng)測量數(shù)據(jù)就不能保證不確定度在規(guī)定范圍內(nèi)。而實(shí)際使用中的節(jié)流裝置式流量測量系統(tǒng)可以講大部分都與設(shè)計(jì)工況不同，有的相差懸殊。因此必須進(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。
3使用運(yùn)行工況與設(shè)計(jì)工況偏離對系統(tǒng)不確定度的影響
(1)運(yùn)行流量值偏離設(shè)計(jì)值
實(shí)際運(yùn)行流量值偏離設(shè)計(jì)流量值，這是經(jīng)常出現(xiàn)的問題。在多數(shù)情況，設(shè)計(jì)流量值提的比較高，實(shí)際運(yùn)行流量值較低。對系統(tǒng)不確定度的影響原因主要是:①由于節(jié)流裝置的不確定度是按常用流量計(jì)算的，常用流量一般是刻度流量的，70%一80%左右，如果偏離常用流量較遠(yuǎn)，就會(huì)引起流量系數(shù)。較大的變化，不確定度就就會(huì)增大。②差壓計(jì)的不確定度是按引用誤差計(jì)算的。
若系統(tǒng)在50%以下運(yùn)行，差壓計(jì)的相對誤差在土2%一土6%，對流量的影響土1%一士3%。同時(shí)由于雷諾數(shù)是流量值的函數(shù)，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)的變化。這些影響集中在一起累計(jì)誤差是較大的。
(2)介質(zhì)溫度壓力偏離設(shè)計(jì)值
在節(jié)流裝置設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，對氣體流量是設(shè)計(jì)工況下的體積流量，也就是某特定的溫度壓力下的體積流量。在這特定的溫度壓力下介質(zhì)的密度是確定的，如果在實(shí)際運(yùn)行時(shí)介質(zhì)溫度，壓力偏離設(shè)計(jì)值，介質(zhì)的密度必然也會(huì)改變。從流量計(jì)算公式可以看出，介質(zhì)的密度改變，對流量值的影響是很直觀的。另一方面，為了工藝操作的方便儀表指示值是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量，是根據(jù)介質(zhì)的密度換算出來的。介質(zhì)的密度改變了，換算關(guān)系當(dāng)然也改變了。兩種影響都會(huì)引起不確定度的增大。在系統(tǒng)中增加溫壓校正環(huán)節(jié)的作用就是為了降低這種影響。
在節(jié)流裝置的國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定:假設(shè)未經(jīng)標(biāo)定的節(jié)流裝置與已經(jīng)充分實(shí)驗(yàn)的節(jié)流裝置幾何相似和動(dòng)力學(xué)相似，亦即符合本標(biāo)準(zhǔn)的要求，則在本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的不確定度之內(nèi)。按照此原則設(shè)計(jì)制造的節(jié)流裝置，若實(shí)際使用的工況與設(shè)計(jì)計(jì)算采用的值相差較大，動(dòng)力學(xué)相似的條件就得不到滿足，不確定度也就不在規(guī)定之內(nèi)。
節(jié)流裝置式流量測量系統(tǒng)在實(shí)際使用時(shí)影響不確定度的因素比較多，以上只對影響比較大的幾個(gè)方面進(jìn)行了分析。為了使用好節(jié)流裝置式流量測量系統(tǒng)，維護(hù)管理人員應(yīng)該對系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行調(diào)查研究，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決。對于規(guī)模比較大的物料流量計(jì)量系統(tǒng)，應(yīng)站在整個(gè)系統(tǒng)物料平衡的高度，來對流量計(jì)量系統(tǒng)的每個(gè)測量點(diǎn)進(jìn)行分析研究，計(jì)算出每個(gè)測量點(diǎn)的流量值的控制范圍，反復(fù)研究測量值與控制范圍的差距，查找數(shù)據(jù)偏離的原因并加以解決。這樣可以進(jìn)一步提高流量測量的準(zhǔn)確性，為生產(chǎn)經(jīng)營提供較可靠的計(jì)量數(shù)據(jù)。
4軟維護(hù)的要求
節(jié)流裝置式流量測量系統(tǒng)的維護(hù)管理是一項(xiàng)技術(shù)性比較強(qiáng)的工作，應(yīng)安排有一定專業(yè)技術(shù)水平的人員從事該項(xiàng)工作。其主要工作內(nèi)容是:
(1)收集保管好系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、計(jì)算、制造安裝等各種文件。
(2)在系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定后，對系統(tǒng)的工況進(jìn)行調(diào)查分析研究。若發(fā)現(xiàn)運(yùn)行工況偏離設(shè)計(jì)值，可根據(jù)計(jì)算結(jié)果對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整。
(3)對工況變化頻率較高的系統(tǒng)，可以增加溫度壓力校正環(huán)節(jié)。如果條件允許，可利用計(jì)算機(jī)來進(jìn)行適時(shí)的在線修正，這樣可使系統(tǒng)的技術(shù)水平得到很大提升。隨著企業(yè)全面走向市場，企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理將進(jìn)一步深化，流量計(jì)量越顯得重要。自動(dòng)化儀表專業(yè)人員必須從軟硬兩方面加強(qiáng)流量測量系統(tǒng)的維護(hù)，才能滿足企業(yè)的要求，使流量計(jì)量發(fā)揮重要作用。
摘自：中國計(jì)量測控網(wǎng)
