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摘 要：在工业自动化生产中，自动化仪表是自动化控制系统的重要组成部分，而流量计精确度高低直接影响工业自动化生产的运行质量。随着自动化控制技术的发展，对流量计精确度也提出了更高的要求。文章以实际案例阐述了自动化仪表领域差压流量计计算修正差压值以提高精确度的技术要点，希望能为提高自动化仪表整体运行效果提供一些参考。
关键词：自动化仪表；差压流量计；计算修正技术
随着科技技术的不断发展，自动化控制系统不断地得到推广与完善，自动化仪表精度也要求越来越高，流量类仪表做为自动化控制系统的基础元件，在PID控制系统中的地位不断提高，因此针对工业化流量计使用最广泛的差压流量计的调试技术也显得尤为重要。为了保证差压流量计在工业生产中的运行精确度，自动化仪表调试技术人员必须要掌握差压流量计的工作原理，不断地对仪表安装调试技术进行研究与实践，提升自身的专业水平，确保自动化仪表在生产过程中的安全高效率运行。
一、差压流量计的组成及工作原理
差压式流量计由一次装置（检测件）和二次装置（差压转换和流量显示仪表）组成，检测件又可分为离心式、动压头式、节流装置、水力阻力式、动压头增益式及射流式几大类。所谓标准检测件是只要按照标准文件设计、制造、安装和使用，无须经实流标定即可确定其流量值和估算测量误差。差压式流量计是一类应用最广泛的流量计，在各类流量仪表中其使用量占居首位。
工作原理是当充满管里的流体经直线管道进入节流装置，流速将在节流处收缩，使流速加快，静压力降低，导致节流件前后产生差压。流速增大，差压也随之增大，因此，通过测量差压，可以确定流量。
二、差压流量计的安装要求
流量测量的精度和流量计安装是否符合要求有很大关系，一般要求如下：1）安装时必须保证节流件开孔与管道同心，节流件端面与管道轴线垂直。节流件上、下游必须有一定长度的直管段。2）导压管尽量按最短距离敷设在3-50m之内，为了不在此管中聚集气体和水分，导压管应垂直安装。安装时其倾斜率不应小于1：10.异管用直径10-12mm的铜、铝或钢管。3）测量液体流量时，最好差压计安装在低于节流装置的位置. 如果一定要安装在上方，在连接管路最高点要装带阀门的集气器，在最低点安装带阀门的沉降器，以便排出导管中气体及沉积物。
三、制水工序三期除盐水流量计准度试验结果
除盐水为制水工序制备的主要产品。为能精确的计量除盐水流量，制水工序对三期除盐水流量计进行准度试验。具体试验方法如下：
将除盐水箱蓄满，以溢流口出水为准；以三期除盐水常用供量70t/h供出除盐水，期间尽量保证供量稳定；实地测量除盐水箱体积；待除盐水箱水消耗完后记录运行时间（以瞬时流量骤降为消耗完全）；试验结束，计算实际除盐水供量，并与试验时段内三期除盐水流量计累计值比对。
试验过程按以上步骤执行，试验过程有工服公司信息部跟踪把关。现将试验过程汇总如下：
取三期2#除盐水箱作试验，4月8日12：00将水箱蓄满至溢流口有水流出；
12：12启动三期除盐水泵，记录除盐水流量计累计值37309.9；
测量2#除盐水箱体积为455m3：
H：10.68m——溢流口至水箱出口管；D：7.39m——量周长后换算；水箱壁厚：1cm。
4、17：35除盐水流量由70t/h瞬间下降至20t/h以下，证明除盐水箱水抽干至水箱出口管，停运除盐水泵，记录除盐水流量计累计值37647.3。
根据以上试验得出，试验期间三期除盐水实际消耗455 m3，流量计累计值差为37647.3-37309.9=337 m3，瞬时流量与实际流量差（455-337）t/5.38h=21.9t/h。
四、計算修正流量变送器差压范围
修正前因考虑：流量一次元件直管段前后有变径和弯头，会造成计量偏差。根据工艺使用情况，一年大多数时间控制在84t/h，但会有一两次短时间调整到400t/h。相对84t/h使用量，设计600t/h量程显然太大。但考虑到有400t/h的使用情况，修正流量量程及变送器压差方案，无法实现。根据以上两点，流量量程不修正，计算试验得到的22 t/h偏差，单独修正变送器压差。
测量2#除盐水箱体积：
H：10.68m——溢流口至水箱出口管；
D：7.39m——量周长后换算；
水箱壁厚：1cm。
r=（739cm-2cm）/2=3.685m
V=Hπr2=455.4 m3
排空2#除盐水箱所用时间：5小时23分，即5.38h
设控制能理想稳定在70t/h，应有累计：70t/h*5.38=376.6t
实际上，流量仪表计量累积值：37647.3-37309.9=337t
计算5.38小时，流量仪表的平均流量：337t/5.38=62t/h
计算5.38小时，流量一次元件形成的平均压差值：
因三期除盐水流量一次元件计算书设计差压范围：0～11.568 Kpa和设计量程：0～600 T/H
得：平均压差x=0.1235kPa
根据84t/h试验结果计算600t/h流量范围下的压变差压范围：
得：压变差压范围y=6.30kPa
五、结语
综上所述，差压流量计在安装调试过程中会受到多方面因素的影响，为了保证差压流量计的运行精度，技术人员一定要掌握差压流量计装置的安装调试技术要点。在参数修正之前，通过差压流量计的出厂计算书结合实验结果准确的计算修正后的差压值。为确保差压值计算结果的精确度，还需进行二次验证，方能确保差压流量计在运用修正值后的准确稳定运行。
参考文献：
[1] 许晴雪.V型锥流量计的原理及应用[J].自动化与仪器仪表，2008（5）.
[2] 许平金.自动化仪表安装调试技术要点分析[J].科技风，2014（23）.
[3] 张强.浅谈差压式流量计的基本原理与分类[J].科技创新导报，2008（29）.
作者简介：许鑫（1981-），男，壮族，广西靖西人，计控厂工程队副队长，本科，助理工程师，研究方向：工业自动化控制。
关键词：自动化仪表；差压流量计；计算修正技术
随着科技技术的不断发展，自动化控制系统不断地得到推广与完善，自动化仪表精度也要求越来越高，流量类仪表做为自动化控制系统的基础元件，在PID控制系统中的地位不断提高，因此针对工业化流量计使用最广泛的差压流量计的调试技术也显得尤为重要。为了保证差压流量计在工业生产中的运行精确度，自动化仪表调试技术人员必须要掌握差压流量计的工作原理，不断地对仪表安装调试技术进行研究与实践，提升自身的专业水平，确保自动化仪表在生产过程中的安全高效率运行。
一、差压流量计的组成及工作原理
差压式流量计由一次装置（检测件）和二次装置（差压转换和流量显示仪表）组成，检测件又可分为离心式、动压头式、节流装置、水力阻力式、动压头增益式及射流式几大类。所谓标准检测件是只要按照标准文件设计、制造、安装和使用，无须经实流标定即可确定其流量值和估算测量误差。差压式流量计是一类应用最广泛的流量计，在各类流量仪表中其使用量占居首位。
工作原理是当充满管里的流体经直线管道进入节流装置，流速将在节流处收缩，使流速加快，静压力降低，导致节流件前后产生差压。流速增大，差压也随之增大，因此，通过测量差压，可以确定流量。
二、差压流量计的安装要求
流量测量的精度和流量计安装是否符合要求有很大关系，一般要求如下：1）安装时必须保证节流件开孔与管道同心，节流件端面与管道轴线垂直。节流件上、下游必须有一定长度的直管段。2）导压管尽量按最短距离敷设在3-50m之内，为了不在此管中聚集气体和水分，导压管应垂直安装。安装时其倾斜率不应小于1：10.异管用直径10-12mm的铜、铝或钢管。3）测量液体流量时，最好差压计安装在低于节流装置的位置. 如果一定要安装在上方，在连接管路最高点要装带阀门的集气器，在最低点安装带阀门的沉降器，以便排出导管中气体及沉积物。
三、制水工序三期除盐水流量计准度试验结果
除盐水为制水工序制备的主要产品。为能精确的计量除盐水流量，制水工序对三期除盐水流量计进行准度试验。具体试验方法如下：
将除盐水箱蓄满，以溢流口出水为准；以三期除盐水常用供量70t/h供出除盐水，期间尽量保证供量稳定；实地测量除盐水箱体积；待除盐水箱水消耗完后记录运行时间（以瞬时流量骤降为消耗完全）；试验结束，计算实际除盐水供量，并与试验时段内三期除盐水流量计累计值比对。
试验过程按以上步骤执行，试验过程有工服公司信息部跟踪把关。现将试验过程汇总如下：
取三期2#除盐水箱作试验，4月8日12：00将水箱蓄满至溢流口有水流出；
12：12启动三期除盐水泵，记录除盐水流量计累计值37309.9；
测量2#除盐水箱体积为455m3：
H：10.68m——溢流口至水箱出口管；D：7.39m——量周长后换算；水箱壁厚：1cm。
4、17：35除盐水流量由70t/h瞬间下降至20t/h以下，证明除盐水箱水抽干至水箱出口管，停运除盐水泵，记录除盐水流量计累计值37647.3。
根据以上试验得出，试验期间三期除盐水实际消耗455 m3，流量计累计值差为37647.3-37309.9=337 m3，瞬时流量与实际流量差（455-337）t/5.38h=21.9t/h。
四、計算修正流量变送器差压范围
修正前因考虑：流量一次元件直管段前后有变径和弯头，会造成计量偏差。根据工艺使用情况，一年大多数时间控制在84t/h，但会有一两次短时间调整到400t/h。相对84t/h使用量，设计600t/h量程显然太大。但考虑到有400t/h的使用情况，修正流量量程及变送器压差方案，无法实现。根据以上两点，流量量程不修正，计算试验得到的22 t/h偏差，单独修正变送器压差。
测量2#除盐水箱体积：
H：10.68m——溢流口至水箱出口管；
D：7.39m——量周长后换算；
水箱壁厚：1cm。
r=（739cm-2cm）/2=3.685m
V=Hπr2=455.4 m3
排空2#除盐水箱所用时间：5小时23分，即5.38h
设控制能理想稳定在70t/h，应有累计：70t/h*5.38=376.6t
实际上，流量仪表计量累积值：37647.3-37309.9=337t
计算5.38小时，流量仪表的平均流量：337t/5.38=62t/h
计算5.38小时，流量一次元件形成的平均压差值：
因三期除盐水流量一次元件计算书设计差压范围：0～11.568 Kpa和设计量程：0～600 T/H
得：平均压差x=0.1235kPa
根据84t/h试验结果计算600t/h流量范围下的压变差压范围：
得：压变差压范围y=6.30kPa
五、结语
综上所述，差压流量计在安装调试过程中会受到多方面因素的影响，为了保证差压流量计的运行精度，技术人员一定要掌握差压流量计装置的安装调试技术要点。在参数修正之前，通过差压流量计的出厂计算书结合实验结果准确的计算修正后的差压值。为确保差压值计算结果的精确度，还需进行二次验证，方能确保差压流量计在运用修正值后的准确稳定运行。
参考文献：
[1] 许晴雪.V型锥流量计的原理及应用[J].自动化与仪器仪表，2008（5）.
[2] 许平金.自动化仪表安装调试技术要点分析[J].科技风，2014（23）.
[3] 张强.浅谈差压式流量计的基本原理与分类[J].科技创新导报，2008（29）.
作者简介：许鑫（1981-），男，壮族，广西靖西人，计控厂工程队副队长，本科，助理工程师，研究方向：工业自动化控制。