浅析差压式流量测量系统的软维护

1 引言

差压式流量测量系统是指利用差压原理进行流量测量的一种流量测量系统。该系统是当今世界上比较可靠的流量测量方式之一，它一般由节流装置（差压发生器）、差压变送器（差压计）以及流量积算仪等二次仪表组成。这种流量测量系统的特点是：

原理及理论研究非常成熟；
标准化程度较高，有GB/2624和ISO5167标准文件；
结构简单，成本低，维护费用低；
对环境适应能力强；
如果维护管理得当可以得到较高的测量准确性与可靠性。

上述这些特点是其他形式的流量计所无法比拟的，因此在流量测量中差压式流量仪表占有较高的比重，约85%左右。近年来虽然有一些新型的流量仪表投放市场，但是，由于结构、造价、使用条件等方面的原因，仍然未能动摇差压式流量仪表在流量测量中的地位。因此对该种测量系统的正确使用和维护保养仍然是自动化仪表专业人员必须高度重视的问题。

2 差压式流量测量系统的维护使用现状

目前使用中的差压式流量测量系统，由于受维护人员专业技术水平的限制，大部分仅仅限于对硬件的管理和维护。主要工作内容不外乎检查节流装置即差压发生器脉冲导压管阀门有无泄漏堵塞，流量积算仪等数据处理器工作是否正常并定期对其进行校验等。若以上维护检查未发现问题，即使系统显示的数据有明显的偏差，一般也认定系统是正常的。

我认为对差压式流量测量系统的使用维护，仅限于对硬件的管理和维护是远远不够的，更重要的是要对系统进行软维护。所谓软维护，就是对差压式流量测量系统运行的工况参数进行跟踪分析、研究计算，根据计算结果对系统的技术参数进行反复修正，使它尽可能接近实际运行工况。事实上软维护是一个使系统技术参数无限接近实际运行工况的过程。

3 差压式流量测量系统软维护的必要性

对于任何一套差压式流量测量系统，它的设计计算都是根据需方提供的介质种类、温度、压力、流量、管道几何尺寸等工况参数进行的，也就是根据一组需方提供的参数计算并设计制造一套流量测量系统，该套系统只有在设计计算采用的工况下运行，才能保证测量结果的准确性与可靠性。若实际使用工况偏离设计工况，系统测量数据就不能保证准确性与可靠性。而实际使用中的差压式流量测量系统大部分与设计工况不同，有的甚至相差悬殊。因此必须对其进行软维护，而且这种软维护应贯穿于系统使用的全过程。

4 使用运行工况与设计工况偏离对系统测量准确性与可靠性的影响

4.1 实际运行流量值偏离设计值

实际运行流量值偏离设计流量值，这是经常出现的问题。在多数情况下，设计流量值定的都比较高，但实际运行流量值较低。对系统测量准确性与可靠性的影响原因主要有：

(1) 由于节流装置的准确度与可靠度是按常用流量计算的，常用流量一般是刻度流量的70~80%左右，如果偏离常用流量较远，就会引起流出系数C较大的变化，那么它的准确度与可靠度就会大大降低，从而引起系统测量的准确性与可靠性差。

(2) 差压变送器（差压计）的可靠度是按引用误差计算的，它的误差分布如表所示 。
表1 差压计误差分析表（差压计按0.5级）

由表中可以看出，若系统在50%以下运行,差压计的相对误差在±2%~±6%，对流量的影响±1%~±3%。同时由于雷诺数是流量值的函数（见后面公式），流量值偏离必定引起雷诺数的变化，这样必然引起流出系数C的变化。这些影响集中在一起，那么累计误差是比较大的。这样也会引起系统测量的准确性与可靠性差。