孔板流量计测量误差分析
摘要：在火电厂600MW机组中，对于流量的测量众多，其中流量计的类型也种类较多，包括孔板流量计、威力巴流量计、转子流量计、电磁流量计、超声波流量计等，测量的介质也多种多样，包括蒸汽、水、油等。

某电厂投入供热，增加了蒸汽及除盐水流量，安装初期出现蒸汽流量计测量不准情况，本文结合蒸汽流量的特点分析误差产生的原因及解决方案。

关键词：流量；差压式；误差；流量计；解决；原理
一、流量的分类
流量计按其测量原理分为以下四类：
1、差压式流量计：主要利用管内流体通过节流装置时，其流量与节流装置前后的压差有一定的关系，属于这类流量计的有标准节流装置等；
2、速度式流量计：主要利用管内流体的速度来推动叶轮旋转，叶轮的转速和流体的流速成正比，属于这类流量计的有叶轮水表和涡轮式流量计等；
3、容积式流量计：主要利用流体连续通过一定容积之后进行流量累计的原理。

属于这类有椭圆齿轮流量计和腰轮流量计；
二、差压式流量计测量原理
目前生产现场使用最多的为差压式流量计。

（一）差压式流量计是根据伯努利方程提供的基本原理，通过测量流体差压信号来反映流体流量的测量方法。

差压式流量计的测量原理：充满管里的流体经直线管道进入节流装置，流速将在节流处收缩，使流速加快，静压力降低，导致节流件前后产生差压。

流速增大，差压也随之增大，因此，通过测量差压，可以确定流量。

1.
差压式流量计的组成
差压式流量计有节流装置、引压导管、三阀组、差压变送器和二次仪表组成。

1.
节流装置:节流装置由节流和取压装置构成。

标准节流件有三种类型，即：
孔板、喷嘴、文丘利管。

2、差压变送器:差压变送器是差压式流量计中的重要组成部分，它将节流装
置的差压信号转变成电流信号，以便于二次仪表处理和运算。

3、显示仪表:显示仪表将差压变送器产生的标准电流信号及其它装置产生的
补偿信号进行开方并积算，显示瞬间流量、累计流量及其它流量。

对于压力、温
度波动范围较大的测量介质，如过热蒸汽等，必须进行温度、压力补偿，对于饱
和蒸汽，应进行压力(或温度)补偿。

（三）流量小信号切除
针对利用差压测量的传感器由于有开方，所以很微小的偏差，都会有比这个
偏差大很多的量的出现。

并且在小流量的时候，流量计的测量一般是不准。

因为
开方器的特点是输入信号越小，放大倍数越大。

为了避免小信号波动的影响，提
高开方器的使用精度，采用了小信号切除。

三、孔板流量计的选型
我公司供热蒸汽流量计与除盐水流量计采用标准孔板，以下主要针对标准孔
板的选型提出建议。

选型原则如下:
1、标准孔板现场安装方式。

标准孔板通常水平安装或垂直安装，标准孔板
生产厂家按用户提供安装方式生产孔板，用户现场安装时不得随意更改安装方式，以免导致测量偏差。

2、被测介质。

最好能提供介质成分，以便孔板厂家选用合适材料生产节流件，
避免因选材不对，介质腐蚀节流件。

3、被测介质流量范围。

需要提供最大工作流量、正常工作流量、最小工作流量
和流量单位。

一般在生产现场，都希望采用的孔板流量对应的输出差压越大越好，但从节能方
面考虑，由于随着差压的增大，压损也越大，会造成能量损失。

四、孔板流量计的安装要求
（一）基本要求
1、对于新设管路系统，必须先对管路进行吹扫后再安装标准孔板，以防管
内杂物堵塞或损伤标准孔板。

2、安装前应仔细核对标准孔板的编号、位号、规格是否与管道情况、流量
范围等参数相符。

3、标准孔板的中心线应当与管道中心线同轴。

（二）、对管路的要求
1.看你测量的是气体、液体还是蒸汽。

气体取压口最好在管道上部；液体取
压口在侧面中心线以下45度范围内但不要在正下方，沉积颗粒会堵着取压口的；蒸汽的话取压口在管道侧面中心线以上45度范围内；
2.孔板方向不要弄错了，标“+”的为正向，“-”为负向，“+”是迎着流
体过来的方向。

3.正负取压口引出的导压管在任何情况下都要保持平行；
五、孔板流量计的测量误差产生的原因及消除办法
简单地说，测量误差主要是由安装不规范、维护不及时或误操作、工艺系统
或工况改变这三个原因引起的。

1.1 孔板安装不规范
虽然标准节流装置孔板的设计计算是通过大量实验总结出来的，不需要实际
标定就可直接投入使用，但在安装过程中有可能出现以下几项不规范甚至错误的
情况，从而导致测量误差的产生。

1.
、孔板前后直管段不符合要求：孔板前后直管段的作用就是为了保证管道内
流体的流动稳定，但由于工艺管道上常有拐弯、分叉、汇合等阻力件出现，使流
体由稳定变为扰动，从而导致测量误差。

消除办法就是按照前后直管道要求，合
理设计节流装置的安装位置。

（2）、孔板上下游面反装：安装前，应正确辨认管道内介质流向及孔板方向，否则将导致测量值偏低。

（3）不同孔板装错位置,调换孔板即可恢复正常。

1.2 导压管路安装不规范
导压管路的主要作用是用来传递孔板产生的差压。

导压管路安装不规范会造
成差压变送器的正负压侧产生附加误差，从而产生测量误差。

在测量蒸汽流量时，导压管路中正负压侧冷凝液罐的取压端不等高。

这种情
况会产生附加静压误差。

消除办法为正确安装冷凝罐，以保证取压端等高。

1.3 差压变送器安装不规范
差压变送器安装环境太差，如震动大、尘土大或者有强腐蚀性的介质。

消除
办法就是按照有关技术规定选择合适的位置来安装变送器；若必须在特殊情况的
环境下安装，则应按照现场实际情况增加防护措施，如增加防护箱或者固定支架。

1.4 导压管路堵塞或泄漏
测量高压或腐蚀性介质时，常常会出现导压管或接头泄漏，造成压力损失、
产生差压偏差。

消除办法是按时巡检，堵塞漏洞。

1.6 其他原因
①变送器零漂
差压变送器经过长期的使用，零点会发生一定程度的漂移，从而产生偏差。

通常是对变送器进行校验来消除。

2工况发生改变
实际工艺介质与设计时的介质在温度、压力、密度、粘度等参数方面存在不一致，这样经补偿后所得的流量与实际流量产生差别。

消除办法是认真核实设计资料及相关参数，并按照实际情况进行修订，保证测量的准确性。

六、现场实际故障处理方法案例，某电厂与某化工厂供热蒸汽流量偏差大处理
1、先检查有无明显泄漏，包括排污门、二次门、管路、冷凝器、孔板等；
2、检查双方现场流量（差压）变送器0位是否为0，检查方法为关闭正负压侧一次门，打开平衡门，应显示0KPa,若不为0，应设置为0KPa。

目的为减小现场综合误差，包括安装误差等引起的误差。

由于差压与流量为平方关系，差压小时开方后流量大。

3、冬季需检查伴热温度是否设置合适，一般设置20℃左右，过低温度可能造成管路解冻，过高会造成水气化，测量不准。

若以上三个检查进行后，仍有偏差，需要进行以下检查及校验,（以下检查一般改动可能性较小，目前变送器的精度较高）。

1.
检查差压变送器与积算仪量程设置是否一致，
2.
检查积算仪温度、压力补偿是否合适。

温度应设为200 ℃，压力应设为
0.725MPa.孔板按此进行设计。

七、结束语
通过以上所述，使我们能够快速地找出孔板流量计测量误差产生的原因并将其消除。

产生测量误差的原因很多，实际工作中应区别对待。

对于刚施工投用的流量计，其测量误差产生的原因多是安装不规范或错误安装所致；对于长期投用的流量计，测量误差产生的原因多是维护不及时或误操作；对于技改后出现的测量误差，多是系统或者工艺方面的原因。

从应用角度来讲，上述经验是非常有效的。

参考文献
[1]李挺.试析孔板流量计的误差及修正[J].化工管理,2018(28):77-78.
[2]霍磊.浅谈孔板流量计测量误差分析及改进措施[J].科技信
息,2014(07):70-71.。