節流裝置式流量測量系統需從軟硬兩方面加強維護

節流裝置式流量測量系統是指采用孔板，噴嘴，文丘里管測量滿圓管流量的測量系統。該系統一般由節流裝置，差壓計及數據處理器（開方積算器或計算機）組成。這種流量測量系統的特點是：
1、原理及理論研究非常成熟；
2、標準化程度較高,有GB/2624和ISO5167標準文件；
3、結構簡單，成本低，維護使用費用低；
4、對環境適應能力強；
5、如果維護管理正確可以得到較高的測量準確度。

這些特點是其他形式的流量計無法比的，因此在流量測量中節流裝置式流量儀表占有較高的比重，估計在80%左右。近年來雖然有一些新型的流量儀表投放市場，但是，由于結構，造價，使用條件等原因，仍然不能動搖節流裝置式流量儀表在流量測量中的地位。因此對該種測量系統的正確使用和維護保養仍然是自動化儀表專業人員必須重視的問題。 

一、節流裝置式流量測量系統的維護使用現狀
目前使用中的節流裝置式流量測量系統，由于受維護人員專業技術水平的限制，大部分僅僅限于對硬件的管理和維護。主要工作內容不外乎檢查節流裝置脈沖導壓管伐門有無泄漏堵塞，差壓計及數據處理器工作是否正常并定期對其進行校驗。若以上維護檢查未發現問題，即使系統顯示的數據有明顯的偏差，一般也認定系統是正常的。

由于多年來從事流量測量的管理工作，我認為對節流裝置式流量測量系統的使用維護，僅限于對硬件的管理和維護是遠遠不夠的，更重要的是要對系統進行軟維護。所謂軟維護，就是對節流裝置式流量測量系統運行的工況參數進行跟蹤分析研究計算，根據計算結果對系統的技術參數進行修正。軟維護是一個使系統技術參數接近實際運行工況的過程。

二、軟維護的必要性
對于任何一套節流裝置式流量測量系統，它的設計計算是根據需方提供的介質種類，溫度，壓力，流量，管道幾何尺寸等工況參數計算的。也就是根據一組需方提供的參數計算設計制造一套節流裝置，該套節流裝置只有在設計計算采用的工況下運行，系統才能保證測量的不確定度在規定范圍。若實際使用工況偏離設計工況，系統測量數據就不能保證不確定度在規定范圍。而實際使用中的節流裝置式流量測量系統大部分多與設計工況不同，有的甚至相差懸殊。因此必須對其進行軟維護，而且這種軟維護應貫穿于系統使用的全過程。

三、使用運行工況與設計工況偏離對系統不確定度的影響

1、實際運行流量值偏離設計值

實際運行流量值偏離設計流量值，這是經常出現的問題。在多數情況，設計流量值提的比較高，實際運行流量值較低。對系統不確定度的影響原因主要是：
（1） 由于節流裝置的不確定度是按常用流量計算的，常用流量一般是刻度流量的70~80%左右，如果偏離常用流量較遠，就會引起流量系數C較大的變化，不確定度就會增大。

（2） 差壓計的不確定度是按引用誤差計算的，它的誤差分布如表所示 。

差壓計誤差分析表（差壓計按O.5級）

相對工作點(工作點/量程)(%) 9 16 25 36 49 64 81 100 相對誤差(±%) 5.56 3.13 2.00 1.39 1.02 0.78 0.62 0.5 相對流量(指示流量/刻度流量)(%) 30 40 50 60 70 80 90 100 差壓計誤差對流量值的影響(±%) 2.36 1.77 1.41 1.18 1.01 0.88 0.78 0.71
由表中可以看出，若系統在50%以下運行,差壓計的相對誤差在±2%~±6%，對流量的影響±1%~±3%。同時由于雷諾數是流量值的函數，流量值偏離必定引起雷諾數的變化，這樣必然引起流出系數的變化。這些影響集中在一起累計誤差是較大的。

2、介質溫度壓力偏離設計值
在節流裝置設計計算時，對氣體流量是設計工況下的體積流量，也就是某特定的溫度壓力下的體積流量。在這特定的溫度、壓力下介質的密度是一定的， 如果在實際運行時介質溫度、壓力偏離設計值，介質的密度必然也會改變。從流量計算公式可以看出，介質的密度改變，對流量值的影響是很直觀的。另一方面，為了工藝操作的方便，儀表指示值給出的是標準狀態下的體積流量，這是根據介質的密度換算出來的。而介質的密度改變使其換算關系也改變。兩種影響都會引起不確定度的增大。在系統中增加溫壓校正環節的作用就是為了降低這種影響。

在節流裝置的國家標準中規定：假設未經標定的節流裝置與已經充分實驗的節流裝置幾何相似和動力學相似，亦即符合本標準的要求，在本標準規定的不確定度之內。按照此原則設計制造的節流裝置，若實際使用的工況與設計計算采用的值相差較大，動力學相似的條件就得不到滿足，不確定度也就不在規定之內。 

節流裝置式流量測量系統在實際使用時影響不確定度的因素比較多，以上只對影響比較大的幾個方面進行了分析。為了使用好節流裝置式流量測量系統，維護管理人員應該對系統運行情況進行調查研究，發現問題及時解決。對于規模比較大的物料流量計量系統，應站在整個系統物料平衡的高度，來對流量計量系統的每個測量點進行分析研究，計算出每個測量點的流量值的控制范圍，反復研究測量值與控制范圍的差距，查找數據偏離的原因并加以解決。這樣可以進一步提高流量測量的準確性，為生產經營提供較可靠的計量數據。

四 軟維護的要求
節流裝置式流量測量系統的維護管理是一項技術性比較強的工作，應安排有一定專業技術水平的人員從事該項工作。其主要工作內容是：
1、收集保管好系統的設計，計算，制造安裝等各種文件；

2、在系統運行穩定后，對系統的工況進行調查分析研究。若發現運行工況偏離設計值，可根據計算結果對系統進行調整；

3、對工況變化頻率較高的系統，可以增加溫度壓力校正環節。如果條件允許，可利用計算機來進行適時的在線修正。某公司生產的流量測量節流裝置專家系統軟件及流量計算機可使系統的軟維護比較容易實現，同時也使流量測量系統的整體技術水平得到很大提升。