差壓裝置流量測(cè)量范圍度擴(kuò)展方法研究與實(shí)驗(yàn).pdf

1、流量是過程檢測(cè)涉及的主要參數(shù)之一，其測(cè)量值的準(zhǔn)確性、有效性與設(shè)備的安全性和運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性直接相關(guān)。熱力發(fā)電廠生產(chǎn)過程中管內(nèi)工質(zhì)大多屬于高溫高壓流體，目前對(duì)這類流體流量在用的測(cè)量方法是差壓式流量測(cè)量裝置，而此類裝置的局限性在于其范圍度為3∶1最多4∶1，這就意味著在生產(chǎn)過程中，如果管流流量低于測(cè)量上限的1/3或1/4流量以0計(jì)。正是這種局限性導(dǎo)致熱電廠與用戶之間產(chǎn)生計(jì)量爭(zhēng)議，而作為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的流量測(cè)量方法，差壓式流量測(cè)量裝置具有法定地位，

2、技術(shù)監(jiān)督部門也無其他依據(jù)對(duì)上述爭(zhēng)議進(jìn)行仲裁。因此，尋求一種既嚴(yán)格遵守國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2624.1～4-2006“用差壓裝置測(cè)量圓形截面管道中的滿管流體流量”的規(guī)定，又具有較大范圍度的流量測(cè)量解決方案不但具有工程實(shí)用價(jià)值，更兼有理論意義。
　　本文從分析造成小流量工況下測(cè)量誤差大的原因出發(fā)，揭示差壓式流量測(cè)量裝置范圍度小的的實(shí)質(zhì)在于差壓變送器的允許誤差在小流量時(shí)形成的相對(duì)誤差過大所致。解決問題的合理設(shè)想之一是:在小流量時(shí)使一次裝置輸

3、出的差壓對(duì)應(yīng)的變送器輸出亦為較大值，然而實(shí)際的情況是無論一次裝置輸出差壓為何值，變送器輸出電流都將差壓成比例地轉(zhuǎn)換成4-20mADC電流，除非將輸出差壓分成多段分別測(cè)量，即將一次裝置輸出差壓由多個(gè)差壓變送器按段分別轉(zhuǎn)換成4-20mA電流。由此隨之而來的是流出系數(shù)C必須按段分別計(jì)算，工控機(jī)信號(hào)處理系統(tǒng)根據(jù)不同差壓段選擇不同流出系數(shù)。遵循著這一設(shè)想，對(duì)于差壓流量測(cè)量裝置設(shè)計(jì)命題，本論文提出的解決方案如下:第一步，按GB/T2624.1～4-

4、2006“用差壓裝置測(cè)量圓形截面管道中的滿管流體流量”附錄A（資料性附錄）給出的第二類命題計(jì)算方法對(duì)流量測(cè)量裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)結(jié)果包含最大流量qmmax對(duì)應(yīng)一次裝置輸出差壓△Pmax、常用流量qmch對(duì)應(yīng)一次裝置的輸出差壓△Pch、最小流量qmmin對(duì)應(yīng)一次裝置的輸出差壓△Pmin、流出系數(shù)C、一次裝置的開孔直徑比β;第二步，采用兩臺(tái)差壓變送器同時(shí)對(duì)一次裝置的輸出差壓進(jìn)行測(cè)量，其中差壓變送器DP1的量程為0～△Pmax，差壓變送器DP2

5、的量程為0～△Pmin，流量信號(hào)處理系統(tǒng)根據(jù)差壓值選擇其中之一進(jìn)行處理;△Pmin～△Pmax之間的差壓由差壓變送器DP1成比例地轉(zhuǎn)換成4-20mADC電流信號(hào)，0～△Pmin之間的差壓由差壓變送器DP2成比例地轉(zhuǎn)換成4-20mADC電流。一次裝置輸出0～△Pmin之間的差壓時(shí)所對(duì)應(yīng)的流出系數(shù)Cmin由第一類命題求解方法得到。于是該解決方案在完全遵循GB/T2624.1～4-2006的前提下，裝置的范圍度由3∶1到4∶1提高到9∶1到1