摘(zhāi)要：主要介紹差壓(yā)式流量計 的工作(zuo)原理和在實際應(ying)用中常見的幾種(zhǒng)安裝方式💋，針⭕對流(liú)量計不同安裝方(fāng)式和壓力引出類(lèi)型産生零點誤差(cha)的主要原因進行(hang)分析，得出相應的(de)零點修正計算公(gōng)式提高差壓式流(liú)量計的數據正确(que)性。
0引言
　　差壓式流(liú)量計是一種在工(gōng)業領域被廣泛應(yīng)用的🌈流量計量器(qi)🍓具，在面對不同測(cè)量對象和測量工(gong)況時需要進行安(ān)裝方式的适應性(xing)選擇,适當的安裝(zhuāng)方式可确保使用(yong)者獲得真實✂️的流(liú)量值。在實際工作(zuo)中,差壓🌍式流量計(jì)會遇到檢修及部(bù)件更換等情況，原(yuán)流量計的零點修(xiū)正方法無法适用(yòng)于新流量計,需要(yao)進行🤩有針對性的(de)零點修正，消除因(yīn)維🈲修和更換帶來(lái)的零點誤差。
1差壓(ya)式流量計的工作(zuo)原理
　　差壓式流量(liàng)計是一種測定流(liu)量的儀器，其工作(zuò)原.理都👣是基于封(fēng)閉管道中流體質(zhi)量守恒(連續性方(fang)程)和能量守恒(伯(bo)努利方程)定律。它(ta)是利用流體流經(jing)節流裝置時所産(chǎn)生的壓力差與流(liu)量之間存在一定(ding)關系的原理,通過(guò)測量壓差來實現(xiàn)流量測定😄。
充滿管(guǎn)道的流體流經管(guǎn)道内的節流元件(jian)時造成流束局🏃部(bù)收☂️縮,使管中心流(liu)體流速發生變化(huà)，其靜壓力也随之(zhi)變化。流量Q的計算(suàn)公式如下。
 
　　式中:Qʋ體(ti)積流量;C爲流出系(xì)數;Ɛ爲可膨脹系數(shù);A爲節流件開孔截(jié)面積;△P爲節流裝置(zhì)輸出的壓差;β爲直(zhí)徑比;ρ1爲被♍測流體(tǐ)的密度。
2差壓式流(liu)量計的壓力引出(chū)方式及優缺點
　　差(chà)壓式流量計的壓(ya)力引出方式主要(yao)由差壓傳感器要(yào)求、被🙇‍♀️測介質物化(hua)性質決定,主要包(bao)含毛細管導壓和(hé)管線導壓2種方式(shi),2種導壓方式在工(gong)業應用上各有🌈優(yōu)勢。
2.1毛細管導壓
　　毛(mao)細管導壓是一種(zhǒng)無接觸的壓力引(yǐn)出方式，須在取🔞壓(yā)點🈚安裝導壓法蘭(lán)，導壓法蘭與毛細(xì)管的膜盒法蘭通(tong)過🈲螺栓相連,膜片(piàn)♈外側與被測介質(zhì)直接接觸，膜片内(nei)側與毛細管🔞内部(bù)充滿矽油,矽油被(bei)密封在由膜片、毛(máo)細管和差壓傳感(gǎn)器壓力腔🈲室所形(xíng)成的空間内,利🥰用(yòng)液體的可壓縮性(xìng)小的🐉特點進行壓(ya)力的無損傳遞。
　　這(zhè)種壓力引出方式(shi)被測介質與差壓(yā)傳感器無需✉️直接(jie)接觸，可對傳感器(qi)起到有效保護。使(shi)用者可根據被測(ce)介質的毒性🈲、腐蝕(shi)性、易凝固性、易結(jie)晶性和酸堿度進(jin)行膜片選擇來滿(mǎn)足使用要求。但使(shǐ)用的變送器價😄格(ge)昂貴,膜片使用過(guò)程中維護🤞要求高(gao)，在設備轉運過程(chéng)中需要加強對膜(mo)片的保護,膜片在(zài)受到尖銳物體觸(chu)碰.或受力不🔞均時(shi)極易損壞，導緻壓(yā)差值測量失真。
2.2管(guan)線導壓
　　管線導壓(ya)是一種接觸式的(de)壓力引出方式，該(gāi)方式💞下使用❗的變(bian)送器無特定附屬(shu)管線,要求管線直(zhí)徑在8~12mm,管線長度在(zai)45m以内。變送器高低(di)壓腔室位置預留(liu)🔞接口，使用時通過(guo)儀表管等管線将(jiang)被測介質引入傳(chuán)感器的高低壓腔(qiāng)内,差壓傳感器再(zai)檢測2個腔室所産(chǎn)生的壓差。該種方(fāng)式被測介質與差(cha)壓傳感器🌈直接接(jie)觸,在使用時需要(yào)根據被測介質的(de)物理、化學性質對(duì)差壓變送器和壓(yā)力引出㊙️管線的材(cai)質進行選擇,避免(miǎn)使用過♋程中因腐(fǔ)蝕、介質結晶和介(jie)質凝固等原因導(dǎo)緻流量計無法測(cè)量或 差壓變送器(qi) 損壞，該類型的差(cha)壓變送器價格相(xiang)對便宜，且導壓管(guǎn)☁️線敷🌍設距🤞離長,相(xiang)比毛細管導壓來(lái)說靈活性強，适用(yòng)🔴範圍廣。
3差壓式流(liu)量計的安裝方式(shi)
3.1水平安裝上部引(yin)壓
　　節流裝置水平(ping)安裝,節流元件與(yu)管道的同軸度控(kong)制🌈在1°誤差内，節流(liú)元件前至少要保(bǎo)證有大于10倍管徑(jìng)的直管段，節流元(yuán)件後至少有大于(yu)5倍管徑的直管段(duan),節流元件✍️兩端壓(ya)力從兩端管線上(shang)部引出,差壓變送(song)器安裝位置要高(gao)于節流元件的位(wei)置高度💃,導壓管線(xian)盡可能短(見圖♍1)。主(zhu)要适用于所測介(jiè)質爲氣體和純液(yè)體⭐2種介質,被測介(jie)質沿水平方向流(liú)過節流元件後形(xíng)成壓差，節流元件(jian)兩端壓差從管線(xiàn)上部取壓點傳輸(shu)至差壓變送器的(de)壓力腔室被測量(liang)。
 
3.2水平安裝底部引(yin)壓
　　節流裝置水平(ping)安裝,節流元件兩(liǎng)端壓力從兩端管(guan)線底部引出,差壓(ya)變送器安裝位置(zhi)要低于節流元件(jiàn)的位置高度,同時(shí)也要🐉求導壓管線(xian)盡可能短。主要适(shì)用于各類液體介(jie)質,被測介質沿水(shuǐ)平方向流過節流(liú)元💋件後形成壓差(cha),介質壓差從管線(xian)底部取👨‍❤️‍👨壓點傳輸(shu)至差壓變送器的(de)壓力腔室🎯後被變(bian)送器測量。此種方(fang)式下的液體介質(zhi)可夾雜氣體,在流(liú)動⭐過程中導壓管(guǎn)線内的氣體會逐(zhu)步析出，高低壓兩(liǎng)段🐉管線内介質趨(qu)于♋穩定後不産生(sheng)液柱差,對流體壓(yā)差測量不産生影(yǐng)響💃。
3.3水平安裝斜上(shang)0°~45°引壓
　　節流裝置水(shuǐ)平安裝,節流元件(jian)兩端壓力從兩端(duān)管線上部0°~45°夾角範(fan)圍内的位置引出(chū),導壓管線要求轉(zhuan)角位置爲圓角,主(zhu)要适用🐉于蒸汽類(lei)介質的流量測量(liang)。高溫蒸汽進入導(dao)壓管後遇到環境(jìng)低溫時會有♋冷凝(níng)液體産生,冷凝液(ye)體會沿斜管線回(hui)📧流到主管流程中(zhong)。因此,水平安裝狀(zhuàng)态下從斜上0°~45°夾角(jiǎo)範圍内🏃引出壓力(lì),對蒸汽類流體流(liú)量測量最合适。
3.4垂(chui)直安裝側面引壓(yā)
　　節流裝置垂直安(an)裝,流體從下往上(shàng)流經節流元件後(hou)産生壓差，安裝時(shí)要求差壓變送器(qi)位置要低于⁉️下端(duān)取壓點高度。主要(yào)适用于流體介質(zhì)爲多相流，多相混(hun)☀️合且比🔞例不固定(ding)的場景時垂直流(liu)動不會在測量位(wèi)置産生分層。例如(rú)，原油生産平♻️台的(de)油井🚶‍♀️産出中包含(hán)有油、氣、水三相，在(zai)水平安裝方式下(xia)因分層的原因導(dao)緻水平流動介質(zhi)分離的情況下無(wú)法準确測量,在垂(chuí)直安裝過程中能(néng)♊夠保證多相流體(tǐ)始終處于混合紊(wen)流狀态，所産生的(de)壓差能更真實反(fan)映實際流量。
4差壓(ya)式流量計零點誤(wù)差産生原因及修(xiu)正方法
　　差壓式流(liu)量計在不同的安(ān)裝方式和引壓類(lèi)型組合下适用于(yú)不同流體介質,針(zhen)對不同情形下産(chǎn)生的誤👄差需要用(yong)不同方法進行修(xiu)正。
4.1水平安裝時
　　差(cha)壓式流量計采用(yòng)水平安裝方式時(shí),根據流體介質特(tè)性🈲選擇合适的導(dao)壓方式可合理避(bi)免零點誤差的出(chū)現。尤其在選用毛(máo)細管作爲導壓方(fang)式時,因不存在管(guan)線液柱壓力,所以(yi)無需進行修正。而(er)采用管線作爲導(dǎo)壓管時，兩側導壓(ya)管處于等高位，穩(wěn)定🈲運行後兩側管(guǎn)線介質趨于一緻(zhì)而無🔞零點壓差存(cún)在。水平安裝時須(xu)在管線完全🤩排空(kong)的前提下将變送(song)器進行零點标定(ding)，同時在導壓管底(di)部設置排放🌍閥門(mén),定期排出導壓管(guǎn)線内的積液、雜質(zhi)等，避免管線堵塞(sāi)。
4.2垂直安裝且使用(yòng)毛細管導壓時
　　差(chà)壓式流量計采用(yòng)垂直安裝且使用(yòng)毛細管進行導壓(ya)時，需要進行零點(dian)修正。如圖2所示，節(jiē)流元件兩🈲端壓力(lì)主要作☀️用于H/L兩個(gè)導壓點的導壓法(fa)蘭膜片,毛細管導(dǎo)壓特性使得H/L的安(ān)裝位置與變送器(qi)的安🔴裝位置均不(bu)影響在空管情況(kuàng)下的零點變化。在(zai)使用過程中,管線(xian)内會充滿被測介(jiè)質，此時H/L兩個導壓(yā)點會受到管線内(nei)液柱的壓力影響(xiǎng)。相對于L導壓點來(lai)說,H導壓🛀🏻點在受🤞管(guǎn)線内部壓力外,還(hái)承受高度爲h的🆚被(bèi)測介質靜壓,因此(cǐ)在使用該變送器(qì)🤞壓差進行🍉流量轉(zhuǎn)換時須将液柱靜(jìng)壓切🚶除,具體切除(chú)值爲:
 
　　式中:△P爲最終(zhōng)實際壓差值;△P'爲變(biàn)送器測量差壓;ρ爲(wèi)當💜前🛀🏻被📞測🔞介質💋的(de)實際密度;g爲重力(li)加速度;h爲差壓變(bian)送器導壓點高度(dù)差。
　　通過上述公式(shì)進行零點修正後(hou)，準确切除了零點(diǎn)誤差,流量計測量(liàng)的值真實可靠。
 
4.3垂(chui)直安裝且選用管(guǎn)線導壓時
　　差壓式(shi)流量計采用垂直(zhí)安裝且選用管線(xiàn)導壓時，管道中的(de)介質會通過導壓(yā)點進入H/L兩端的導(dǎo)壓管,此時要求差(chà)壓變送👉器安裝位(wei)置要低于H端或與(yu)H端💋同高,因💋差壓變(biàn)送器在安裝位置(zhì)介于H和L導壓點之(zhī)間或高于L端位置(zhi)時🌈會出現兩側導(dao)壓管内填充的🏃🏻介(jie)質形态不一緻,從(cóng)而導緻安裝後無(wú)法使用公式進行(háng)有效的零點修正(zhèng)。
　　以變送器安裝位(wèi)置與H端同高爲例(lì)(見圖3)，在H端變送器(qi)同高且💞排空總管(guan)的情況下,H端不受(shou)導壓管内部介質(zhi)的液柱靜壓影響(xiǎng),在L端則因導壓管(guǎn)從高處引至低處(chu),在介質流動過程(cheng)中導👄壓管内部被(bèi)流體介質逐漸充(chong)滿，且相對🏃主管内(nei)流動的介質來說(shuō)，導壓管内部的介(jiè)質是處于相對靜(jìng)置的狀态，在多相(xiàng)流情況下進行三(sān)相分離，直至管線(xiàn)内介質物理✌️性質(zhì)趨于穩定。因此在(zai)❓使用管線導壓時(shí)，差壓變送器在排(pai)空主管線内介質(zhì)的情況下,H端壓力(li)爲0,L端則到受管内(nèi)液柱的壓力影響(xiǎng),産生ρ1gh的液柱靜壓(yā),因此在空管情況(kuang)下差壓變送器的(de)壓力爲:
 
　　式中:△P爲空(kong)管情況下變送器(qi)差壓;ρ1爲導壓管内(nei)穩定後密度;g爲🈲重(zhong)力加速度;h爲差壓(yā)變送器H/L導壓點的(de)高度差🌂。
 
　　在将流體(tǐ)導入主管線時，介(jie)質在主管線中自(zì)下而上流動,H導❤️壓(ya)❄️點除受管線内部(bu)介質攜帶的壓力(li)外，還承受主管線(xian)内高♻️度爲h的被測(ce)液柱靜壓。此時,在(zài)不考慮L端液柱🐕靜(jìng)壓時🌈,實際壓🍓差值(zhí)爲🐇測量壓差和主(zhu)管線液柱靜壓之(zhī)差,與毛細㊙️管的導(dao)壓方式相同。再将(jiāng)L端的導壓管内液(yè)柱壓力考慮進計(ji)算公式,實際壓力(li)爲:
 
　　式中:△P爲最終實(shí)際壓差值;△P´爲變送(song)器測量壓差;ρ爲當(dang)前被❤️測介質的實(shí)際密度;ρ1爲導壓管(guan)内穩定後密度;g爲(wèi)重力加速度💋;h爲差(chà)壓變送器導壓點(dian)高度差。由此可以(yǐ)得出，同爲✂️垂直安(ān)裝的流量計在使(shi)用不同導🈲壓類别(bie)時進行的修正方(fāng)式存在區别。
5結束(shù)語
　　差壓式流量計(jì)的關鍵參數就是(shi)節流裝置前後的(de)壓差值,差壓變送(song)器的零點修正不(bú)正确，會導緻測量(liang)值出現安裝㊙️誤差(cha),無法通過多次測(ce)量來消除。可在安(ān)裝時根據節流元(yuán)件安裝方式、現場(chǎng)導壓方式、變送器(qì)安⭕裝位置進行修(xiū)正，修正後的壓差(cha)值使用轉換公式(shì)計算得到正确⭕流(liu)量值。

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