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金湖凱銘儀表有限公司
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影響渦街流量計測量準確度及運行穩定性的因素

摘要：通過對蒸汽流量計在使用過程中存在的問題，利用PDCA工作循環，從諸多方面進行檢查、分析，找出影響計量精度的原因，再結合現場實際工況，提出具體的改進方案并實施，通過論證，*終排除該故障。
1、問題的提出
中鹽東興鹽化股份有限公司用汽計量儀表使用上海橫河YEW FLO型渦街流量計，其輸出的4mA～20mA電流信號進入DCS控制系統，用汽累積值在微機上顯示。該套設備原先安裝在熱電廠，運行一直正常，后來因工藝改造移至鹽硝廠。自安裝使用后，計量偏大且*不穩定。
2、調查現狀
流量傳感器和壓力補償儀表均安裝在直徑為150mm的直管端上，后端通過長的保溫管道送到用汽單位。流量信號和補償信號通過電纜接入鹽硝廠DCS系統控制柜中，累積值在微機中顯示。對安裝投運后流量計的測量數據進行整理和分析，發現偏差較大，根據熱量轉換和理論計算，測量數值超過30%的誤差(見表1)。
3、原因分析
由于工藝的改造，問題相對錯綜復雜，從設計、安裝、運行環境中都存在不同程度的改變，許多問題互相牽連，甚至一種問題是由不同的幾個原因共同造成的，再加上有些問題的解決需等待一定的工藝運行時機，故給問題的解決帶來了*大的困難。現將影響測量誤差因素一一列舉（見圖1）。
總結分析引起這個問題的原因，主要涉及到以下方面：
(1)選型: 這是流量計測量不準確時*先要考慮的問題，因為當儀表選型不當，將增加儀表的測量誤差，達不到應有的精度要求。選型方面又要著重考慮的是流量計的口徑。這臺渦街傳感器是在設計選型之后因工藝條件變動再使用的，所以管道口徑和流量計的通徑可能出現不匹配造成測量偏差。
(2)安裝: 傳感器前面的直管段長度要滿足要求（一般應大于20D），傳感器管道口徑不大于管道口徑，且在安裝結束后對流量管道進行清理。
(3)參數整定: 流量計測量蒸汽必須考慮溫度和壓力補償，選擇合適的溫度和壓力補償值至關重要且DCS必須進行正確的參數整定。
(4)DCS系統: DCS系統中量程設定、補償公式系數設定及其他參數設定與流量計應建立對應關系。如果設定錯誤會引起微機顯示值與流量計測量值不對應，流量偏大或偏小，累計量突變等。
(5)使用環境: 尤其是安裝位置、安裝方式、溫度、濕度、振動等均要滿足流量計的測量要求。
(6)現場調校不好，或者調校之后的實際情況的再變動，造成計量不準。
(7)接地和屏蔽要良好，可以消除外界干擾。有時候測量問題就是由于受到干擾所致。
4、對策和具體實施
通過以上對流量計計量誤差產生的原因分析，結合實際工況，應采取以下解決辦法。
(1)選型和安裝方面。蒸汽檢測點移至鹽硝廠后，為了節省資金不造成浪費，使用原來的器具，即選型方面沒有變化，不需要考慮選型。選擇的供汽管道直徑與原先安裝在熱電廠供汽管道直徑相同，且安裝點的上下游直管段有足夠長，故不需要考慮管道口徑和流量計的通徑不匹配造成的偏差。
(2)參數整定的檢查。檢查流量計和壓力變送器及DCS系統參數間已建立了正確的溫度、壓力、流量和參考溫度、參考壓力的對應關系。用數字萬用表測量流量信號及補償信號，其顯示值和電流信號均成對應關系，初步判斷參數設定沒有問題。
(3)工作條件的檢查。安裝位置、安裝方式、溫度和濕度等均滿足流量計的測量要求，管道采取支架防振措施，避免了強烈的機械振動、碰撞沖擊。
(4)考慮是供電電源引起的故障。用萬用表測量電源電壓為24VDC，表明供電正常；再改變電源供電方式，讓設備單獨供電，故障還不能排除。
(5)工頻干擾、外磁場和電器設備干擾排除上述三種問題后，則要考慮干擾。關死流量計前端閥門后，流量計仍有流量顯示，這正是流量偏大的腫疥。針對這個問題再進行檢查、分析和處理:
a.檢查轉換放大器的輸出方式。考慮到輸出方式搞錯會導致無流量有信號。具體表現為要求輸出電流信號而給的卻是脈沖。這是因為脈沖輸出方式靜態電流約8mA左右。打開轉換放大器前蓋檢查，結果接線方式正確。
b.調整流量計參數H07，使其切除信號范圍增大(即調整小信號切除參數，流量計顯示為零)。但流量計在小信號流量狀態下，信號又被覆蓋，流量計無法檢測，可見小信號不能再切除。
c.檢查NBC噪聲平衡參數H01以及TLA觸發器輸入電平參數H02，發現流量計一直顯示57Hz的頻率信號，根據計算: Qf=F/KT(m³/h)，其結果與
儀表瞬時流量示值一致，因此懷疑是工頻信號的影響。根據旋渦流量計使用手冊提示的處理方法: 當有50Hz和60Hz電源頻率疊加在信號波形上時，可適當使流量計接地線接地。將轉換器和傳感器接地線可靠接地，流量顯示明顯下降，流量偏大的故障得到基本解決。但仍有較小流量顯示，認為是由管道振動引起的。
d.此時進行必要的NB調整(噪聲平衡調整)和TLA調整(觸發電平調整)。用流量計操作器BT200進行參數調整，消除工頻信號，流量明顯下降，再關閉流量計前端閥門，流量顯示為0m³，干擾信號得到解決。再次進行TLA的*小可測流速調整，其方法是，當流體停止流動時，調整TLA參數直到輸出為0，緩慢地打開閥門，觀察流量變化趨勢，由零變大趨向穩定，問題得到了處理。
5、運行效果驗證
通過一段時間的檢測，對測量的數據進行認真地分析總結，該臺渦街流量計存在的問題得以基本解決(見表2)。目前這套儀表運行良好，基本上滿足計量精度的要求。
6、結束語
影響渦街流量計測量準確度及運行穩定性的因素是多方面的，本文是通過處理該故障的全過程起拋磚引玉的作用。