孔板流量计计量中存在的问题

时间：2020-01-05

2.1 被测流体特性的影响

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，从而影响孔板流量计的测量精度。对于天然气的测量，****确定天然气的工作温度和压力，以免造成密度和压缩系数的过大变化。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，或者进行温度和（或）压力修正，以**测量准确度。在评估流量计的适应性时，还要掌握气体的温度- 粘度特性，虽然气体的粘度随温度和压力变化较小，但是对流量计量的**度还是有一定的影响。

在矿场计量或测量含有杂质的天然气时，杂质会腐蚀仪表接触件，使接触表面结垢或析出结晶，减小活动部件的间隙，从而改变流量计使用性能参数，降低敏感元件的灵敏度或测量性能，影响计量精度。

对于油田湿气（伴生气），其中含有大量饱和水蒸气，温度降低时有水凝结；分离不净的湿气含有油滴或油污，属脏污介质；间断计量，将有油、水沉积在管线内。它们均属于多组分流动，计量时应谨慎对待[1]。经验表明，单相通用流量仪表用于多组分或多相流体，测量性能会改变（或大幅度改变）。单相流动的气体有时也会呈现双相，例如湿气中水微粒随着天然气流动，环境温度或天然气压力偏离原定状态，仪表就可能不适应。测量气液双相流时尽可能采用分离后分相测量，以**较小测量不确定度，然而在有些场合这种方法并不切实可行或不符合要求。

2.2 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，孔板上游端面平度，环室尺寸产生台阶、偏心，取压位置，焊缝**，取压孔加工不规范或堵塞及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**。

流量仪表输出主要有线性和平方根非线性两种。大部分流量仪表的非线性误差不列出单独指标，而包含在基本误差内。然而对于宽流量范围脉冲输出用作总量积算的仪表，线性度是一个重要指标，使有可能在流量范围内用同一个仪表常数，线性度差就要降低仪表**度。

用于脉动流动场所，应注意仪表对流动阶跃变化的响应。有些使用场所要求仪表输出跟随流动变化，而另一些为获得综合平均值只要求有较慢响应的输出。瞬态响应（transient response）常以时间常数或响应频率表示，其值前者从几毫秒到几秒，后者在数百赫兹以下，配用显示仪表可能相当大地延长响应时间。Red medloc 认为仪表的流量上升和下降的动态响应不对称会急剧增加测量误差[3] 。

2.3孔板流量计安装的影响

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

在流量计安装时**应考虑管道的布置和天然气的流动方向，有些虽然是能双向工作的仪表，在安装时也要考虑正向和反向之间测量性能是否存在差异。

大部分孔板流量计仪表或多或少会受进口流动状况的影响，因而****测量流体的良好流动状况。输送管道上安装的定排量泵、往复式压缩机、振荡着的阀或调节器等都是常见的脉动源，上游管道布置和阻流件会引起流动扰动，另外管道直径和方向的急剧改变等不良布置，都会产生脉动，流量计来不及跟随记录脉动扰动，带来测量误差。因此应考虑在仪表前后管道安装支撑件。虽然脉动缓冲器可清除或减小泵与压缩机的影响，然而流量计还是应尽可能避开振动或振动源为好[3]。

孔板流量计的信号输出显示有流量（体积流量或质量流量）、总量、平均流速、点流速几种，亦可分为模拟量（电流或电压）和脉冲量。目前大部分仪表系统，在仪表上或其附近结合着电子设备。大功率电源不仅会使仪表输出脉冲波动，还会影响仪表工作性能，如电磁流量计的磁场被畸变，影响测量精度。因此电气连接应有抗杂散电平干扰的能力，并且信号电缆应尽可能远离电力电缆和电力源，将电磁干扰和射频干扰降至较低水平。

2.4 环境条件方面的影响

因所使用环境条件不同于预期的，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。例如：环境温度或介质温度的急剧变化引起湿度的变化，高湿度会加速大气腐蚀和电解腐蚀并降低电气绝缘，低湿度则容易产生静电。

仪表的电子部件和某些仪表流量检测部分易受环境温度变化影响。例如，仪表尺寸变化，通过仪表壳体传热改变流体密度和粘度等，影响到显示仪表电子元件时，将降低测量准确度。

此外，影响孔板流量计计量的因素还有气体流速造成雷诺数范围不符合标准规定、管道粗糙度影响等。

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