差压式流量计在工程中的测量误差
2第00321年卷6第月6 期 辽 宁 化 工Liaoning Chemical Industry
V01．31．N0．6
June，2002
差压式流量计在工程中的测量误差
龚金辉
(辽宁省石油化工规划设计院，辽宁沈阳110004)
摘 要： 介绍差压式流量计在应用中出现的误差，本文主要从设计条件与生产过程中工作状态不
符，安装不符合规程等方面加以分析，并提出解决办法。
关键词： 差压式流量计；工作状态；安装
中图分类号： TQ 文献标识码： A 文章编号： 1004一o935(20o2)o6—0274—02
1 前言
化工生产过程中，流量计量是最基本的测量
手段，而差压式流量计又是流量测量中应用最广
的一种流量仪表。但是，在生产实际应用时，遇到
问题较多的往往也是差压式流量计，化工厂向设
计院反映新建项目开表率时，重点提出的经常是
流量表不准，流量计不好开，本人根据多年的设计
经验和长期的现场调查，对差压式流量计在工程
中的测量误差作如下分析并提出相应的解决办
法，以供各方面专业人员参考。
2 设计条件与实际工作状态不符造
成较大测量误差
这种情况经常会发生，各化工厂的蒸汽流量
测量是个典型的实例，设计时的条件是根据主体
专业与生产方共同初定的，但在实际使用时，被测
流体的工作状态(温度、压力、湿度)以及相应的流
体密度、粘度、雷诺数等参数数值与设计计算的条
件有较大变动，如果不按新的工艺条件重新进行
设计计算或修正，那么误差肯定会较大。下面不
妨看一个实例：某化肥厂的差压流量计的孔板是
根据蒸汽压力为0．8 MPa，温度为180℃设计的，
而在生产中蒸汽的实际温度和压力分别在160—
230℃和0．4 0．8 MPa范围内波动。那么它的误
差会有多大呢?
= K (1)
式中：M指一仪表指不值；
p殴一设计条件下的蒸汽密度
M实=K~px Ap (2)
式中：M宴一实际的质量流量；
p一实际的蒸汽密度
由于p≠pi殳，则M实≠M指，从而造成的蒸汽质
量流量相对误差 为：
8 =—M,ra -M~
x lO0％
： ：全e×100％
K ,／oe×△P
= (1一√ )×100％ (3)
现在按蒸汽工作温度为230℃，工作压力为
0．4 MPa时，计算蒸汽质量流量指示的相对误差。
由相关资料可查得：
p设=3．962 ks／m3，p实=1．
717 ks／m3
根据(3)式得：
8=(1一√ )×100％
= (1一 ×100％
= 34 ％
这样大的误差，可见在生产上是不允忽视的，
特别是作为工艺生产过程中设计量，进行经济核
算和测取物料衡算数据时，是无法接受的。
要避免这种误差的出现，首先，在设计计算阶
收稿日期： 2002-03一l1
作者简介： 龚金辉(1942一)，男，高级工程师。
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第31卷第6期 龚金辉：差压式流量计在工程中的测量误差
段，应慎重落实设计条件，无论是设计方或厂方都
必须重视原始条件的确定，不能认为这是可有可
无的数据，应综合各方面的需要和条件后，再共同
确认各种工艺参数。这里应该指出的是，自控专
业应主动配合主体专业确定计算数据，不能被动
地等待单方面提条件，设计方应主动配合厂方确
定计算条件，而不能被动地等待厂方提出条件。
其次在施工及开车阶段，厂方应核实设计数据与
运行数据的差别，及时发现问题，才能采取相应办
法来避免使用时出现不可忽视的误差。当流量计
的误差已成不可回避的事实时，如果能判断出是
由于设计条件与实际工作状态不符造成的，那么，
必须按下面公式计算修正系数，加以校正。
由上述(1)和(2)公式得：
一
M宴一
或：M宴=√餐×M指
对于蒸汽来说，p实和p设都可根据蒸汽的实
际工作绝对压力和设计时工作绝对压力查表而
得。
另外，在投资比较充足的情况下，可优先选用
智能化温度压力自动补偿的差压式流量计，随着
微电子技术的日益广泛的应用，智能化流量测量
系统能够在压力、温度、差压变送器的配合下，自
动对温度、压力的波动进行补偿，检测过程中的开
方运算、自动补偿、累计积算等均采用软件来实
现，并能输出修正后的4 20 mADC标准信号。
瞬时压力，瞬时温度和累计流量可根据需要设定
和指示，仪器还有断电保护功能，具有结构紧凑，
多功能，调校简单及维护方便等特点。
3 安装不符合规程也是造成差压流
量计测量误差的一个重要原因
3．1 测量孔板安装不正确
孔板在石油化工企业用得较普遍，它是流量
测量的关键部件之一，它通过节流原理，将被测介
质的流量转换成压差信号，而作为差压计的信号
源，在安装和使用孔板时，必须注意以下事项。
(1)保证孔板前后(上、下游)的直管段长度，
设计时往往已明确直管段的长度，现在，国家标准
的新规定中将孔板前后的一段测量管与孔板组成
为一个完整的节流装置，一般为上游侧长10D，下
游侧长5D(D为被侧管道的内径)，当然，测量管
不完全能与直管段等同，在安装时还是以设计确
定的长度来安装，这是测量误差的重要原因之一。
(2)被测介质应充满全部管道呈连续流动状
态，不能安装在液体介质自上而下流动的垂直管
道上。
(3)管道内的流束流动状态，应该是稳定的。
(4)被测介质在通过孔板时不应发生相变，
并保持孔板清洁。如果在孔板中出现两相或前后
有沉淀、结焦、堵塞等现象，也会引起较大的测量
误差。
(5)孔板安装的方向性、孔板有“+”、“一”两
侧，“+”号侧应当是流体的入口方向，这个问题在
非专业安装队伍安装时有可能发生差错，如果安
装反了，当然就无法起到孔板的节流测量作用了。
3．2 导压管安装不正确
在差压流量计的检测系统中，孔板是将管道
中流体流量的大小转换为相应的压差大小，而压
差信号必须由导压管引出并传递到相应的差压变
送器来测量，所以正确安装导压管和防止导压管
堵塞与渗漏都是减少流量计测量误差的不可忽视
的一个环节。在实际施工时，要注意区分几类具
体情况。
(1)测量液体介质时，应该使两根导压管内
都充满同样的液体而不能产生气泡，以使两根导
压管内的液体密度相等。这样，由两根导压管液
柱所附加在差压计正负压室的压力可以互相抵
消，为了使导压管内没有气泡，必须注意：取压点
应该位于节流装置的下半部，与水平线夹角应为
0 45。，如果从底部引出，液体中夹带的固体杂质
会沉积在引压管内，上起堵塞。在上压导管的管
路上应有排气装置(放空阀)以便排放管路中残留
的气体。
(2)测量气体介质时，同样为了保证两根导
压管传递给差压计正负压室的压力无附加误差，
管路内不积聚气体中可能夹带的液体，必须注意，
取压点应在孔板的上半部，使引导管不滞留液体。
测量蒸汽流量时，必须解决蒸汽冷凝的等液柱问
题，以清除冷凝液液位的高低对测量精度的影响，
最常用的措施是取压点从孔板的水平位置接出，
并分别安装冷凝器，这样，两根导压管内都充满了
冷凝液，而且液位高度一致，从而使差压Ap的测
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276 辽 宁 化 工 20O2年6月
量准确，另外在管路最底部应设置排污(液)阀。
3．3 差压变送器安装或使用不正确
由引压管接至差压变送器前，必须安装切断
阀和平均阀，现在经常使用的三阀组，就是起到切
断和平衡的作用，在启用差压变送器时，先开平衡
阀，使正负压室连通，受压相通，然后再打开切断
阀，最后再关闭平衡阀，差变即可投入运行状态，
差变若需停用时，应先打开平衡阀，然后再关闭切
断阀，如果差变安装或使用不正确也会引起测量
误差。
4 结语
从上分析可见，差压流量计在工程应用中出
现的测量误差，往往首先要判断一下它是由于设
计条件与生产过程中工作状态不符造成的，还是
由于安装不合理造成的，然后找出相应的解决办
法，以减少或消除已经出现的测量误差。
M easurement Error of Diferential Pressure Type Flowmeter
W orking in Engineering Application
CONG Jirt,-hui
Ab mct：Measurement error of diferential pressure type flowmeter working in engineering application was introduced in this paper．Effects
of working state and installation were analysed．
Key words：Diferential pressure type flowmeter；Working state；Installation
(上接第273页)化产生的热应力，由图7得，热应力
=1．8 N／IlⅢl2(150℃)时，以K／S一0\"t代替K／s，代
入式(4)中得：
S=8
暑
暑
Z
b
R
誊I{
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I l ／ I／
I， j
．
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，一／
图7 器壁应力图
4 结语
在实验室用1O L生物反应装置的研制中采
用了多项新技术、新工艺；探讨了主要零件的设计
方法；整个装置采用微机控制。该装置具有自动
化水平高、结构新颖独特、密封性能好、操作方便
灵活、性能可靠的特点。能满足微生物菌种的制
备及各类发酵过程的开发需要。
参考文献
1 张至英，戴干策．管内插入螺旋线圈强化传热的研究．化
工装备技术，1992，12(4)：10
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4 薛大年译．西德AD压力容器规范(1982版)，上海：化学
工业部设备技术中心．中国机械工程学会压力容器分会
出版，l986
The Development of Laboratory 10L Biological Reactor
HUXue-feng，ZHAO Min
Ah鼬r习lct：A newlaboratory biologicall\"~ orwasintroducedinthis paper．Some new techniqueswefe usedinthis set，the bt I con—
dition ofthem g shaft and design ofg containerwere also discussed．This newl\"~ or can be usedin preparation ofmicroorganism
and laboratoxy scale research of fermentation．
Key words．Microorganism；Reactor；Laboratoxy
， 文
号
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