?差壓變送器流量測量與校準

2023-02-03 13:31:04 171

關鍵字：差壓變送器、流量計、校準、壓力校驗儀

差壓變送器的應用場景

為了得到流量參數，差壓變送器需要與節(jié)流裝置、流量積算儀配合使用。當流體通過管道中的節(jié)流裝置時，其前后端產生壓力差。壓力差由差壓變送器測得，壓力差的大小與瞬時流量正相關。流量積算儀通過壓力、管道、流體、溫度等參數即可計算出流量。

測量管道或房間的壓力差，比如潔凈間等。

利用液體自身重力產生的壓力差來測量容器內液體的液位，液體中某一點的靜壓力與該點到液面的距離成正比，即：P=ρgh。

差壓與流量

差壓式流量計是最常見的流量計之一。據估計，目前工業(yè)流量計中至少有40%是差壓裝置，其中孔板最受歡迎。

使用流體流過管道限制引起的壓降作為流量測量的概念可以追溯到 18 世紀，當時它是由伯努利發(fā)現的。

下圖描述了Δp流量計工作原理的基本原理。

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差壓變送器流量測量工作原理

當流體流過限制時，它會加速到更高的速度（即V2>V1），以保持質量流量，因此其靜壓下降。該壓差（Δp）是流經設備的流量的量度。

簡單來說，對于給定的限制大小，Δp越高，流速越高。

壓差和流量之間的關系由伯努利方程推導出來。

使用伯努利方程和質量守恒，可以證明產生的壓差與質量流量{Qm（kg/s）}的平方成正比：

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許多可用的Δp儀表的工作原理是測量上游和下游之間的壓力差，但也有一些儀表以其他方式使用差壓，例如可變面積儀表。

差壓式流量計廣泛應用于石油和天然氣、水處理、制藥、食品和飲料、采礦、化學制造和暖通空調等行業(yè)。

差壓流量計的類型

差壓式流量計不同類型的差別主要體現在節(jié)流裝置上，差壓變送器和流量積算儀沒有本質差別，只是量程或參數不同而已。

按節(jié)流裝置的不同，差壓式流量計分為：

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差壓變送器的校準

差壓變送器的校準遵循《JJG 882-2019 壓力變送器》檢定規(guī)程。

差壓變送器的校準大體分為三種情況：

實驗室校準

實驗室在滿足條件的情況下，可以按照《JJG 882-2019 壓力變送器》出檢定書或CNAS證書。

在此需要注意：

檢定時由此引入的擴展不確定度U應不大于被檢壓力變送器最大允許誤差絕對值的1/4；準確度等級為0.05級的壓力變送器，由此引入的擴展不確定度U應不大于被檢壓力變送器最大允許誤差絕對值的1/3。

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現場校準

在歐洲等國家，壓力儀表大部分會在現場校準。國內的情況則相反，大多數儀表在實驗室完成校準。隨著技術的進步和校準成本的降低，現場校準將會是大勢所趨。

現場環(huán)境雖然復雜，但更符合儀表實際運行的狀態(tài)，現場校準的數據更能反應儀表真實運行狀態(tài)下的數據。
現場校準的時間成本更低，省去了拆裝、運輸、實驗室等待的時間。
壓力設備的反復拆裝會引起設備損害或管道泄漏等問題。
現場設備必須預留壓力測試口，校準時從主管道隔離，通過測試口加壓進行校準。這個問題看似簡單，但卻是國內目前無法開展現場校準的一個大難題。
現場校準對校驗設備的要求更高。
由于現場的溫濕度環(huán)境不確定性大，所以要求校驗設備帶有自動溫度補償能力；由于差壓（特別是微差壓）的控制受環(huán)境影響較大，要求校驗儀具備足夠優(yōu)秀的控制能力和響應速度。

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