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流量计直管段不够,示值会稳定地偏高或偏低

流量计直管段不够,示值会稳定地偏高或偏低
作者:云获客 来源: 技术分享 22 次浏览

流量计上游直管段不够时,速度分布尚未恢复,示值会稳定地偏在一侧,这和信号随机乱跳不是同一种偏差。

流量计直管段不够,示值会稳定地偏高或偏低

多数流量计都假定到达测量截面的流速已经充分发展:断面上的速度分布对称,没有明显旋转。弯头、阀门、异径管会把分布打歪,外侧快、内侧慢,两个不共面的弯头还会留下久久不散的旋流。直管段不够,测量截面仍处在这个畸变里。仪表却仍按对称分布把局部速度或差压换算成流量,示值就会稳定地偏高或偏低。

速度分布尚未恢复

偏高还是偏低,取决于畸变打在传感器的哪一侧,不是一个固定的正负号。孔板的差压对应的是取压位置附近速度的某种平方关系,偏流使差压偏离平均速度应有的值。涡街靠旋涡频率代表流速,旋流会把频率整体抬高或压低。电磁流量计对电极所在直径上的速度更敏感,这一条直径若正好处在高速侧,示值就偏高。

超声波只穿过若干条声道,没有照到的高速区或低速区不会进入平均。声道恰好避开高速侧时,示值稳定偏低;穿过高速侧时则偏高。所以同一种“直管段不够”,不同原理、不同安装角度,偏差方向可以相反。不能凭一次偏高就认定所有流量计在短直管上都会偏高。要看畸变相对传感器的位置。

这种偏差的特点是稳。同一台泵、同一个阀门开度,重复读数都落在同一侧,波动不大。把工况固定住比较标准容器或另一台直管段足够的表,差值几乎不变。这和零点慢慢漂移不同,漂移会随时间走,和弯头方向无关。加长直管或加入整流器以后,示值会台阶式地改到一个新的稳定数,偏差方向因此被证实来自流场。

整流器或足够的直管加上以后示值不变,就不要再在直管段上找原因。密度、黏度、管道实际内径和仪表设定不一致,也会造成稳定偏差,但改直管消除不了。先做一次改变流场的试验,示值跟着重排,才是速度分布的问题。示值完全不跟,再去核对介质参数和管道尺寸。

稳定偏差不是乱跳

阀门就装在流量计近上游时,既破坏速度分布,又可能造成扰动和气蚀。分布问题使读数的中心值偏移,扰动则使读数来回晃。只看见晃,会以为是信号干扰;把晃的中心和真实流量比较,才能看见那个稳定的偏高或偏低。阻尼把晃滤掉以后,偏置还在。滤不掉的才是直管段问题,滤得掉的是脉动。

气泡、电极结垢、超声波信号中断,造成的是读数乱跳、保持或掉零,不是一个重复性很好的偏置。直管段不够时信号质量可以仍然良好,只是换算用的流场假定不成立。看到信号稳定却总是偏在一侧,应去量弯头到仪表的距离,而不是先更换转换器。转换器在错误的流场里会同样稳定地算错。

下游直管段不够,主要影响出口流态反冲回来的程度,对有的原理影响小,对差压式仍可能改变取压。上游不够则几乎所有速度式、差压式都会偏。检查时上游长度和下游长度要分开量,不能只说“前后都有管子”。一片弯头紧贴着入口,后面留再长,入口截面的分布已经坏了。

泵出口的旋流特别不容易消失。看起来有一段直管,实际长度仍不够把旋转衰减掉,示值会稳定偏倚,而且偏倚随泵的转速变化,不完全按流量比例走。在泵和流量计之间加整流器,偏倚应明显减小。若减小了,就不是仪表系数写错。系数写错时,整流器加上去,偏差比例基本不变。

流量计直管段不够,示值会稳定地偏高或偏低,方向由畸变打在传感器的哪一侧决定。它不是随机故障,重复性可以很好,因此容易被当成已经校准过的正确值。改变直管或加入整流以后读数台阶式变化,才能把流场偏差和密度、零点、信号中断分开。

安装时为了省空间把流量计夹在两个弯头中间,标定却是在实验室的长直管上做的。现场系数沿用实验室的值,偏置就会长期存在。把实验室系数原样拿来,不能抵消现场的速度分布。要么保证直管,要么在实际配管上重新比对,两条路取其一,不能只改表内的一个系数来凑一个工况。