孔板流量計(jì)的用途孔板流量計(jì)被廣泛應(yīng)用于化工、食品、煤炭、建筑、交通、輕紡、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域，是改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源、提高管理水平和經(jīng)濟(jì)效益的重要工具。在過程自動(dòng)化儀表與裝置中，孔板流量計(jì)有兩大功用：作為過程自動(dòng)化控制系統(tǒng)的檢測儀表和測量物料數(shù)量的總量表。
【1 孔板流量計(jì)的概念及原理】
所謂孔板流量計(jì)，就是在管道內(nèi)部加裝一個(gè)中間開孔的圓板，然后測量蒸汽在孔板前后的壓力差，經(jīng)過計(jì)算換算出蒸汽的流量。
因?yàn)檎羝牧魉僭诠?jié)流件處（孔板）形成局部收縮，靜壓力降低，流速增加，于是在節(jié)流件前后便產(chǎn)生了壓差。
根據(jù)流動(dòng)連續(xù)性方程（質(zhì)量守恒定律）和伯努利方程（能量守恒定律），流量的大小與差壓的大小存在一定的比例關(guān)系：M2∝ΔP。式中，M 為流量；ΔP 為差壓。
通過引壓管將差壓信號(hào)引入差壓變送器，差壓變送器將差壓信號(hào)送入流量積算儀，積算儀將差壓信號(hào)換算成流量信號(hào)。同時(shí)通過溫度和壓力傳感器測出蒸汽的溫度和壓力，積算儀根據(jù)當(dāng)時(shí)的溫度和壓力計(jì)算出補(bǔ)償后的流量。
制造一個(gè)孔板流量計(jì)需要以下參數(shù)：管道的口徑（管徑×壁厚）；孔板流量計(jì)測量的介質(zhì)；被測介質(zhì)的工作溫度；被測介質(zhì)的工作壓力（最大壓力、最小壓力、正常壓力）；被測介質(zhì)的工作流量（最大流量、最小流量、正常流量）；被測介質(zhì)的黏度。
【2 孔板流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)】
孔板流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)：第一，適用于較大口徑管道的計(jì)量（目前口徑大于DN 600 mm 的流量計(jì)一般只能選用孔板）；第二，經(jīng)久耐用；第三，標(biāo)定全面；第四，價(jià)格便宜?？装辶髁坑?jì)的缺點(diǎn)：第一，對(duì)節(jié)流裝置、引壓管、冷凝罐安裝要求很高，安裝較為復(fù)雜。第二，孔板流量計(jì)整體校驗(yàn)比較困難，目前只能對(duì)差壓傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器單獨(dú)進(jìn)行校驗(yàn)，整體的精度難于確保。
【3 實(shí)際使用情況】
現(xiàn)在熱電聯(lián)產(chǎn)的供熱形式已廣泛應(yīng)用于大中供熱公司，主要的優(yōu)點(diǎn)是有熱源有保證，而且價(jià)格低廉。我公司采用這種形式供熱已多年，從電廠到換熱站的蒸汽管道，在電廠出口處安裝了一個(gè)DN 600 mm 的孔板流量計(jì)，用于測量蒸汽的流量和用量。該流量計(jì)從開始使用到現(xiàn)在已將近20 年，在這期間，由于各種方面的原因，曾經(jīng)出現(xiàn)過各種各樣偏大或偏小的誤差，我們采取了各種對(duì)應(yīng)的措施。根據(jù)筆者的記錄，總結(jié)了一些經(jīng)驗(yàn)，僅供大家參考。
【4 負(fù)誤差的分析及解決辦法】
4.1 孔板安裝不正確孔板的尖銳一側(cè)應(yīng)該迎著流體流向?yàn)槿肟诙?，呈喇叭口形的一?cè)為出口端。如果裝反，顯示將會(huì)偏小許多。
解決辦法：檢查孔板安裝方向，正確安裝孔板。
4.2 孔板入口邊緣磨損如果孔板使用時(shí)間較長，特別是在被測介質(zhì)夾雜固體顆粒等雜物情況下，都會(huì)造成孔板的幾何形狀和尺寸的變化，如果造成開孔變大或開孔邊緣變鈍，測量壓差就會(huì)變小，流量顯示就會(huì)偏低。
解決辦法：對(duì)孔板進(jìn)行重新加工，使開口達(dá)到要求；嚴(yán)重時(shí)進(jìn)行更換。
4.3 變送器零點(diǎn)漂移如果使用時(shí)間較長，變送器的零點(diǎn)可能會(huì)發(fā)生漂移，如果是負(fù)漂移，顯示的差壓將會(huì)減小，顯示的流量也會(huì)減小。
解決辦法：對(duì)變送器的零點(diǎn)進(jìn)行校正。
4.4 上下游直管段長度不夠上下游直管段長度如果不夠，氣體將得不到充分發(fā)展，會(huì)使計(jì)量結(jié)果造成較大誤差，如果上游在規(guī)定直管段內(nèi)存在多個(gè)彎頭，將使計(jì)量結(jié)果偏低。
解決辦法：改造蒸汽管道，使上下游直管段長度達(dá)到規(guī)定要求。在節(jié)流裝置之前加裝整流器。
4.5 差壓變送器的三閥組漏氣如果三閥組中的高壓閥或平衡閥漏氣，將會(huì)導(dǎo)致測量差壓減小，測量結(jié)果就會(huì)偏低。
解決辦法：如果三閥組中的高壓閥門漏氣，將該閥門進(jìn)行緊固，必要時(shí)進(jìn)行更換。如果三閥組中的平衡閥內(nèi)漏，將該閥門進(jìn)行緊固，必要時(shí)進(jìn)行更換。
4.6 隔離液液位高度不等引壓管中從冷凝罐到差壓變送器中的液位是為了將高溫介質(zhì)與差壓變送器隔開，保護(hù)差壓變送器。如果低壓側(cè)液位高度低于高壓側(cè)液位高度，將導(dǎo)致測量差壓減小，測量流量就會(huì)減小。
解決辦法：檢查高低側(cè)冷凝罐的高度是否一致，如果不一致，進(jìn)行校正。檢查冷凝罐的高度是否高于蒸汽管道，如果低于管道，將冷凝罐的高度抬高。
【5 正誤差的分析及解決辦法】
5.1 流通截面積的變化在現(xiàn)場使用中，孔板表面可能會(huì)黏結(jié)上一層污垢或雜質(zhì)，導(dǎo)致流通截面積變小，測量差壓就會(huì)增大，從而測量流量增大。
解決辦法：檢查孔板周圍是否干凈，對(duì)其進(jìn)行清洗。
5.2 變送器零點(diǎn)漂移如果使用時(shí)間較長，變送器的零點(diǎn)可能會(huì)發(fā)生漂移，如果是正漂移，顯示的差壓將會(huì)增大，顯示的流量也會(huì)增大。
解決辦法：對(duì)變送器的零點(diǎn)進(jìn)行校正。
5.3 上下游直管段長度不夠上下游直管段長度如果不夠，氣體將得不到充分發(fā)展，會(huì)使計(jì)量結(jié)果造成較大誤差，如果上游在規(guī)定直管段內(nèi)存在單個(gè)彎頭或平面雙彎頭，將使計(jì)量結(jié)果偏高。
解決辦法：改造蒸汽管道，使上下游直管段長度達(dá)到規(guī)定要求。在節(jié)流裝置之前加裝整流器。
5.4 孔板厚度不符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定孔板厚度應(yīng)介于孔板開孔厚度e 與0.05D 之間。如果超出這個(gè)范圍，將使氣體流過孔板的阻力損失增大，使計(jì)量值比實(shí)際值偏高。
解決辦法：檢查孔板厚度，如果超出這個(gè)范圍，進(jìn)行更換。
5.5 差壓變送器的三閥組漏氣如果三閥組中的低壓閥漏氣，將會(huì)導(dǎo)致測量差壓增大，測量結(jié)果就會(huì)增大。
解決辦法：如果三閥組中的低壓閥門漏氣，將該閥門進(jìn)行緊固，必要時(shí)進(jìn)行更換。
5.6 隔離液液位高度不等引壓管中從冷凝罐到差壓變送器中的液位是為了將高溫介質(zhì)與差壓變送器隔開，保護(hù)差壓變送器。如果低壓側(cè)液位高度高于高壓側(cè)液位高度，將導(dǎo)致測量差壓增大，測量流量就會(huì)增大。
解決辦法：檢查高低側(cè)冷凝罐的高度是否一致，如果不一致，進(jìn)行校正。檢查冷凝罐的高度是否高于蒸汽管道，如果低于管道，將冷凝罐的高度抬高。
總的來說，孔板流量計(jì)的測量誤差主要是由以下3 方面的原因引起的：安裝不規(guī)范、維護(hù)不及時(shí)或誤操作、工藝系統(tǒng)或工況改變。在孔板流量計(jì)的使用過程中，如果發(fā)生誤差，可以從這3方面進(jìn)行分析，然后尋找解決的辦法。
?。?）針對(duì)安裝不規(guī)范的問題，在安裝孔板流量計(jì)前，一定要把蒸汽的情況（設(shè)計(jì)溫度、設(shè)計(jì)壓力等）、管道的情況、引壓元件的情況、傳感器的情況了解清楚，根據(jù)孔板流量計(jì)安裝規(guī)范，制定準(zhǔn)確的安裝方案。在安裝孔板流量計(jì)時(shí)，要嚴(yán)格按照安裝方案進(jìn)行施工。在安裝孔板流量計(jì)后，要經(jīng)常對(duì)各個(gè)安裝部件進(jìn)行檢查，確保測量的精度。
?。?）針對(duì)維護(hù)不及時(shí)或誤操作的問題，對(duì)孔板流量計(jì)的部件，尤其是取源部件，要經(jīng)常進(jìn)行位置精度檢查，保證差壓傳感器所顯示的差壓是孔板測得的真實(shí)差壓。在平時(shí)對(duì)流量計(jì)進(jìn)行操作時(shí)，要嚴(yán)格按照操作規(guī)程來做，避免誤操作，給表計(jì)帶來損壞。
（3）針對(duì)工藝系統(tǒng)或工況改變的情況，在使用過程中，要及時(shí)對(duì)二次儀表的參數(shù)進(jìn)行修改，避免因換算錯(cuò)誤給測量帶來誤差。
