用間接式質(zhì)量流量計(jì)測量蒸汽流量時(shí),都需要根據(jù)蒸汽的狀態(tài)由蒸汽的壓力或(和)溫度求取蒸汽密度。
在微處理器進(jìn)入流量儀表之前,求取蒸汽密度一般采用數(shù)學(xué)模型法。數(shù)學(xué)模型的種類五花八門,有的較復(fù)雜,有的較簡單,有的精確度高,有的精確度低,有的僅適用于一定工況范圍。由于精確度數(shù)學(xué)模型太復(fù)雜,難以在模擬式儀表中實(shí)施,所以只能采用簡化模型,相應(yīng)的精確度低一些。
不管是人工查表還是計(jì)算機(jī)自動查表,在用查表法求取蒸汽密度的過程中如果操作不當(dāng),都會引入誤差。其中最容易發(fā)生的處理不當(dāng)如將表壓力當(dāng)絕對壓力處理,從非法定計(jì)量單位到法定計(jì)量單位的不當(dāng)換算以及過度簡化等。
(1)從表壓倒絕壓的換算處理不當(dāng)引入的誤差 國際蒸汽表中的自變量壓力均以絕壓表示,而工程上習(xí)慣使用表壓力,壓力測量采用表壓力變送器,成千上萬臺普通壓力表顯示的也都是表壓力,操作人員習(xí)慣用表壓力進(jìn)行操作,因此就產(chǎn)生了從表壓力到絕對壓力的換算問題。按照原理,一臺表壓力變送器或一臺普通壓力表所測壓力如果用絕壓表示,應(yīng)為其表壓力示值加上儀表周圍的大氣壓,但是此大氣壓是每時(shí)每刻都在變化的,工程上用儀表所在地區(qū)的全年平均大氣壓來代表此周圍大氣壓,這樣處理雖對當(dāng)前值有少許影響,但在一年期間由于影響值有正有負(fù),正負(fù)相抵,全年平均影響值近似為零。在此項(xiàng)處理中容易引起誤解的有如下幾個(gè)方面。
①用標(biāo)準(zhǔn)大氣壓代替當(dāng)?shù)卮髿鈮。在流量二次表出廠校驗(yàn)時(shí),往往因不明了具體的一臺儀表最終用戶在何處以及某個(gè)地區(qū)當(dāng)?shù)厝昶骄髿鈮簲?shù)值,而將當(dāng)?shù)厝昶骄髿鈮涸O(shè)定為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓101.325kPa(A),如果在儀表開表投運(yùn)時(shí)不將此壓力值修改為當(dāng)?shù)厝昶骄髿鈮旱膶?shí)際數(shù)據(jù),就會因此而引入不少許誤差。
②查表時(shí)過度簡化,用100kPa代表當(dāng)?shù)卮髿鈮骸T谥谱鲀x表校驗(yàn)單時(shí),需人工查密度表,容易犯的錯誤是將表壓力值簡單地加上100kPa即作為絕對壓力,然后去查密度表,而被檢表中的當(dāng)?shù)厝昶骄髿鈮喝詾?01.325kPa,因此出現(xiàn)了1.325kPa的計(jì)算誤差和相應(yīng)的密度誤差,曾經(jīng)發(fā)生過計(jì)量檢定結(jié)構(gòu)因?yàn)楹喕僮鞫鴮⒈緛砗细竦膬x表判為不合格的事情。
按照關(guān)系式計(jì)算,當(dāng)被檢表為0.2級時(shí),壓力在0.55MPa(G)以下的檢定點(diǎn)都會因此引起不合格。
檢定人員如此查表也有他們的理由,有的出版物上面提供的蒸汽密度表特別強(qiáng)調(diào)一句話,即“本表不供精確內(nèi)插,更不允許外推”。為了不違背作者的忠告,下面的方法可以解決這一矛盾,即檢定時(shí)將被檢表中的當(dāng)?shù)厝昶骄髿鈮阂苍O(shè)定為100kPa,這樣,計(jì)算機(jī)查表和人工查表就能得到相同的結(jié)果。但應(yīng)注意,檢定證上應(yīng)標(biāo)明當(dāng)?shù)厝昶骄髿鈮簽?00kPa這一檢定條件,而且在該二次表投入使用時(shí)應(yīng)當(dāng)用當(dāng)?shù)厝昶骄髿鈮旱膶?shí)際值代替檢定時(shí)的“假定值”。
(2)將絕對壓力值當(dāng)作表壓力處理引入的誤差 在流量二次表中一般具有選擇壓力計(jì)量單位和指定壓力屬于表壓力或絕對壓力的能力,由于配套使用的壓力變送器一般均為表壓力變送器,所以壓力輸入通道理所當(dāng)然應(yīng)指定為“表壓力”,但在差壓式流量計(jì)中,進(jìn)行壓力補(bǔ)償還得在菜單中填入設(shè)計(jì)狀態(tài)壓力,一般可從節(jié)流裝置計(jì)算書中查到,遺憾的是有時(shí)計(jì)算書中并未注明是表壓力還是絕對壓力,問題往往出在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí),取的是絕對壓力,而做流量演算器組態(tài)時(shí)卻將此壓力值當(dāng)作表面壓力來處理。
將絕對壓力當(dāng)作表面壓力處理(或與之相反,將表面壓力當(dāng)作絕對壓力處理)帶來的誤差是顯著的,而且操作壓力越低,影響越大。
例如,有一臺差壓式流量計(jì)用來測量飽和蒸汽流量,設(shè)計(jì)狀態(tài)壓力 絕對值),相應(yīng)的密度為 3,將此壓力當(dāng)作表壓力處理后 表面值),則 3,那么在實(shí)際操作壓力為0.8MPa(絕對值)時(shí),儀表示值僅為應(yīng)有值的 ,即94.56%。
如果流量計(jì)為模擬輸出的渦街流量計(jì),犯這一錯誤帶來的誤差更可觀,按關(guān)系式可知,儀表示值僅為應(yīng)有值的 倍。
在實(shí)際工作中如果碰到此類問題,最有效的辦法是從計(jì)算書提供的流體密度數(shù)據(jù)去查對。在上面的例子中,如果計(jì)算書中列出的工作狀態(tài)下流體密度為4.162kg/m3,在查對蒸汽密度表后,毫不費(fèi)力地就可作出判斷。
(3)用非法定計(jì)量單位壓力代替法定計(jì)量單位壓力引入的誤差 曾經(jīng)由于這種不當(dāng)操作引發(fā)過一件事。某電廠的一臺蒸汽流量計(jì) 已使用多年,在一次計(jì)量周期檢定中發(fā)現(xiàn)孔板計(jì)算書中的“蒸汽密度”值有2%左右的誤差,經(jīng)向節(jié)流裝置制造廠追查,原來計(jì)算機(jī)中裝的密度表其壓力單位還是kg/cm2,后來由流量顯示儀表制造廠根據(jù)既定的蒸汽密度反推出設(shè)計(jì)狀態(tài)蒸汽壓力,并出具計(jì)算書,經(jīng)有關(guān)方面確認(rèn)后,了結(jié)了一場風(fēng)波。
|