標(biāo)準(zhǔn)表的選擇靈活性很大，主要取決于交工單位和驗(yàn)收單位的資源情況，在不得已的情況下，有時(shí)也使用精確度達(dá)不到規(guī)程要求的流量計(jì)作標(biāo)準(zhǔn)表。對(duì)于液體，選精確度優(yōu)于0.2級(jí)渦輪流量計(jì)是適宜的;對(duì)于氣體，流量不大時(shí)選用煤氣表，流量較大時(shí)，選用臨界流流量計(jì)。連接管道時(shí)，下面各點(diǎn)應(yīng)注意。
a.保證前后直管段。
b.保證管道中充滿被測(cè)流體。因此，當(dāng)被測(cè)流體為液體時(shí)，常將管道末端向上翻高，如圖6.19所示。
計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)測(cè)得的體積值，并進(jìn)一步計(jì)算被校表誤差。當(dāng)被測(cè)流體為液體時(shí)，
當(dāng)被測(cè)流體為氣體時(shí)，情況要復(fù)雜一些。因?yàn)闅怏w溫度膨脹系數(shù)大，又容易被壓縮，當(dāng)其狀態(tài)偏離標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)較遠(yuǎn)時(shí)，還需進(jìn)行壓縮系數(shù)修正。被校表的類型有多種，標(biāo)準(zhǔn)表的類型也可以有多種，對(duì)于直接式質(zhì)量流量計(jì)，其示值不受流體狀態(tài)影響，而其他類型儀表必須進(jìn)行流體溫度、壓力、壓縮系數(shù)補(bǔ)償。測(cè)壓點(diǎn)的位置要求也有很大差異，例如，渦街流量計(jì)要求裝在流量傳感器下游數(shù)倍管徑的管道上;孔板流量計(jì)要求裝在節(jié)流裝置正端取壓口處;其他原理流量計(jì)大多數(shù)要求裝在流量計(jì)上游管道上。因此，如何處理被校表和標(biāo)準(zhǔn)表測(cè)量數(shù)據(jù)，應(yīng)按相應(yīng)的儀表說明書，得到被校表和標(biāo)準(zhǔn)表的示值后，按上節(jié)中式(6.15)計(jì)算被校表誤差。
c.運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)表法時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)。在用標(biāo)準(zhǔn)表法對(duì)現(xiàn)場(chǎng)流量計(jì)進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，由于被校流量計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)安裝在同一根管道上，而且相隔距離又很近，兩臺(tái)表很容易相互影響引起誤差增大，甚至無法工作。例如，在用科氏力質(zhì)量流量計(jì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的一臺(tái)科氏力質(zhì)量流量計(jì)進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，兩臺(tái)儀表都應(yīng)用支架固定牢固，如果兩臺(tái)表的振動(dòng)相互干擾難以消除，可在兩臺(tái)表之間用一段撓性管連接。
在用旋轉(zhuǎn)式容積流量計(jì)作標(biāo)準(zhǔn)表對(duì)渦街流量計(jì)等進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，應(yīng)注意旋轉(zhuǎn)式容積流量計(jì)工作時(shí)可能引發(fā)的流動(dòng)脈動(dòng)對(duì)被校表的影響。
容積流量計(jì)中的橢圓齒輪式、腰輪式、旋轉(zhuǎn)活塞式等，由于其工作原理的特性，工作時(shí)會(huì)引發(fā)一定幅值的流動(dòng)脈動(dòng)，圖6.20所提供的橢圓齒輪流量計(jì)和腰輪流量計(jì)角速度變化情況。角速度的變化引發(fā)流動(dòng)脈動(dòng)，作用在渦街流量計(jì)等流動(dòng)脈動(dòng)非常敏感的儀表上，導(dǎo)致其示值明顯偏高。解決這一問題的方法一是避免采用容易引發(fā)流動(dòng)脈動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)表，二是在兩臺(tái)表之間增設(shè)阻尼器。
⑤用夾裝式超聲流量計(jì)進(jìn)行校驗(yàn)。上面所述的三種方法具體實(shí)施時(shí)，最重要的是注意安全，包括人身安全和生產(chǎn)流程的安全。三種方法都不適用于高溫高壓流體、易燃易爆流體、強(qiáng)腐蝕流體以及有毒有害流體。至于生產(chǎn)流程的安全，主要是校驗(yàn)時(shí)不要影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行，不要對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量以及環(huán)境造成影響。本節(jié)所介紹的用夾裝式超聲流量計(jì)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)，在安全方面具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)槌曁筋^被夾裝在管道外面，對(duì)管道內(nèi)流體的流動(dòng)毫無影響，因此對(duì)生產(chǎn)安全和人身安全無直接影響。
用超聲流量計(jì)對(duì)流量計(jì)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)，從方法來分類仍屬標(biāo)準(zhǔn)表法，但是超聲流量計(jì)的實(shí)際準(zhǔn)確度多半達(dá)不到規(guī)程要求，例如單聲道時(shí)差法超聲流量計(jì)，流速精確度為讀數(shù)值的0.5%~1%，再計(jì)入流通截面積求取的誤差、傳感器安裝距離誤差等，不確定性很大，所引起的流量誤差更大，所以也只能稱為比對(duì)或驗(yàn)證。
在用超聲流量計(jì)對(duì)被校流量計(jì)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意以下各點(diǎn)。
a.管道中流體的雷諾數(shù)ReD對(duì)超聲流量計(jì)的示值有影響，在ReD≥5000后，儀表才能穩(wěn)定指示。所以流速太低時(shí)不宜使用。
b.管道內(nèi)流體流速分布不均勻，對(duì)儀表示值影響較大。如果換能器安裝位置上、下游存在彎頭、異徑管、閥、泵或管道內(nèi)有阻流物等，流體形成橫向二次流，流速分布偏離，在直管段長(zhǎng)度不夠時(shí)，測(cè)量精確度下降，在有旋渦的情況下甚至不能測(cè)量。
圖6.21所示為上游有90°彎管，不同直管段長(zhǎng)度的測(cè)量誤差，共3組試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
c.管道內(nèi)徑和壁厚尺寸必須實(shí)際精確測(cè)量，不能用名義值代替。據(jù)富士電機(jī)公司資料介紹，管道內(nèi)徑誤差±1%，會(huì)引起約±3%的流量誤差。
d.注意管道內(nèi)壁沉積結(jié)垢，因?yàn)檫@使得聲道偏離原預(yù)設(shè)的聲道，也改變了流通截面積。有的舊管道結(jié)垢嚴(yán)重或起皮，以致無法正常測(cè)量流量。
e.換能器安裝在水平管道上時(shí)，為避開管道頂部可能存在的氣隙和底部可能沉積的泥沙或其他固形物，應(yīng)盡可能安裝在與水平成±45°角的位置，如圖6.22所示。
f.換能器不能安裝在管道焊縫或法蘭安裝處，如圖6.23所示。
6.2.3流量測(cè)量系統(tǒng)示值準(zhǔn)確性的現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證
上面所說的容積法、稱量法和標(biāo)準(zhǔn)表法三種現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)的方法，在交工驗(yàn)收時(shí)并不經(jīng)常使用，因?yàn)橘M(fèi)力費(fèi)工，十分麻煩，實(shí)際交工驗(yàn)收時(shí)首先用到的是對(duì)各有關(guān)流量計(jì)的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，只是在發(fā)現(xiàn)較大誤差而用其他方法又查不出原因所在時(shí)，才對(duì)重點(diǎn)懷疑的流量計(jì)進(jìn)行校驗(yàn)。
流量測(cè)量系統(tǒng)示值準(zhǔn)確性的現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證經(jīng)常采用物料平衡法、熱量平衡法、設(shè)備能力法等、流量增量驗(yàn)證法。
(1)物料平衡法流體從封閉管道的一端連續(xù)地流到另一端，在管道內(nèi)充滿被測(cè)流體而且工況穩(wěn)定的條件下，可忽略管道中物料滯留量的變化，因而在管道的始端和末端所測(cè)量到的流體總量應(yīng)是相等的。物料平衡的驗(yàn)證方法就是利用這一原理進(jìn)行的。
①一根管道兩套表。在生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中，一根管道上串聯(lián)裝有兩套計(jì)量表的情況并不少見。
a.用于物料交接的一根管道上，交接雙方各裝一套計(jì)量表。
b.在火力發(fā)電廠，鍋爐出口和汽輪機(jī)進(jìn)口一般都裝有蒸汽流量計(jì)，在采用一爐對(duì)一機(jī)運(yùn)行方式時(shí)，也存在一根管道兩套表的情況。
c.在火力發(fā)電廠，汽輪機(jī)背壓引出的蒸汽一般都裝有流量計(jì)，低壓蒸汽總管上也裝有流量計(jì)，在汽輪機(jī)只有一臺(tái)運(yùn)行時(shí)，總管上的蒸汽流量應(yīng)與汽輪機(jī)出口流量相等(假定減溫減壓系統(tǒng)停用)。
一根管道上的兩套流量計(jì)，一段時(shí)間內(nèi)所計(jì)的總量應(yīng)相等，這是常識(shí)。在利用這一關(guān)系驗(yàn)證兩套表的測(cè)量結(jié)果時(shí)，應(yīng)注意兩套表之間的管路上不應(yīng)有泄漏，也不應(yīng)有引入物料或引出物料的支管存在。如果兩套流量計(jì)相距較遠(yuǎn)，應(yīng)注意物料在管道中輸送時(shí)工況是否已發(fā)生了變化，例如飽和蒸汽在管道中經(jīng)長(zhǎng)距離輸送后，其中一部分蒸汽因損失了熱量而變成水，如果下游的一臺(tái)流量計(jì)是渦街流量計(jì)，因?yàn)樗鼘?duì)水不響應(yīng)，因而導(dǎo)致下游的一套流量計(jì)示值明顯低于上游的一套流量計(jì)。
②各分表示值之和同總表示值相等。居民家用電度表往往采用大表拖小表的做法，即一幢樓房裝有一臺(tái)總表，樓房中的每個(gè)家庭各裝一臺(tái)分表，各分表所計(jì)總和應(yīng)與總表一致，否則就會(huì)有表計(jì)不準(zhǔn)或偷電之嫌。
在流體計(jì)量方面，也普遍存在著分表與總表的關(guān)系。要做到各分表示值之和(總量)同總表示值(總量)基本相符，在許多情況下難度較高，這不僅同儀表本身的品質(zhì)有關(guān)，還同設(shè)計(jì)條件的準(zhǔn)確性、儀表選型、測(cè)量范圍選定、儀表安裝質(zhì)量、環(huán)境條件、實(shí)際流量變化范圍等密切相關(guān)，任何一個(gè)環(huán)節(jié)存在問題都會(huì)使平衡數(shù)據(jù)大相徑庭。
平衡差允許值同流體類型和儀表精確度等級(jí)有關(guān)，對(duì)于蒸汽來說，如果使用的都是渦街流量計(jì)(1.5級(jí))，驗(yàn)收方完全有理由提出平衡差絕對(duì)值≤3%的要求。各臺(tái)流量計(jì)示值與各自的滿量程流量之比較高時(shí)，達(dá)到這一要求并不困難，但在流量相對(duì)較低時(shí)，達(dá)到這一要求很不容易。
在流量計(jì)選型和選定測(cè)量范圍時(shí)，口徑選得過大，測(cè)量上限取得過高的情況并不少見，待儀表投入運(yùn)行后發(fā)現(xiàn)實(shí)際流量比預(yù)計(jì)的小得多，有的甚至進(jìn)入“小信號(hào)切除”區(qū)間，從而導(dǎo)致測(cè)量誤差增大。
例1 流量測(cè)量范圍選定不合理引出的問題
某儀表公司在一高樓內(nèi)建立蒸汽計(jì)量網(wǎng)時(shí)，鍋爐總共有4臺(tái)，冬季開其中的3臺(tái)，總蒸發(fā)量28t/h左右，但到了夏季，整個(gè)蒸汽網(wǎng)的消耗量才2t/h。如此大的變化范圍對(duì)流量計(jì)提出了非常高的要求。例如有一臺(tái)分表，管道為DN300，建筑設(shè)計(jì)院提供的數(shù)據(jù)是20t/h蒸汽，于是據(jù)此選用了DN200渦街流量計(jì),其最小可測(cè)流量為2.1t/h(流體為p=0.87MPa飽和蒸汽)。儀表投入運(yùn)行后，冬季最大流量也只有4t/h多一些，不到設(shè)計(jì)院所提條件值的1/4。夏季到來后，該路流量更小，有時(shí)甚至低于切除點(diǎn)600kg/h，引起分表示值之和比總表示值小30%左右，后來業(yè)主單位根據(jù)實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)設(shè)計(jì)條件作了調(diào)整，改用DN80的渦街流量計(jì)來測(cè)量該路流量，使計(jì)量精確度有了保證，從而使低負(fù)荷運(yùn)行條件下流量計(jì)量數(shù)據(jù)平衡差≤4%R，滿足了委托方的要求。
③根據(jù)質(zhì)量平衡關(guān)系對(duì)計(jì)量數(shù)據(jù)作出判斷。質(zhì)量平衡是自然界的基本法則，在生產(chǎn)過程中也不例外，大到一個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)，小到一個(gè)生產(chǎn)設(shè)備，采出物料總量總是同投入物料總量相等。例如單一進(jìn)料的精餾塔，頂?shù)壮隽现屯M(jìn)料量相等，鍋爐發(fā)汽流量同鍋爐進(jìn)水流量平衡等。但在作鍋爐汽水平衡計(jì)算時(shí)，應(yīng)考慮汽水采樣損失、泄漏損失、蒸汽帶水損失以及下汽包排污損失等。還應(yīng)考慮汽包壓力和水位的變化引入的汽包存水量的變化。為了消除這些因素對(duì)平衡計(jì)算的影響，一般做法是在測(cè)試期間停止排污，流量累積值讀數(shù)時(shí)，汽包壓力和水位應(yīng)在規(guī)定范圍內(nèi)。
在根據(jù)物料平衡關(guān)系對(duì)流量計(jì)計(jì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行平衡計(jì)算時(shí)，如果數(shù)據(jù)平衡差值為零，并不能肯定與平衡計(jì)算有關(guān)的各臺(tái)流量計(jì)誤差為零，但是沒有理由說流量計(jì)不準(zhǔn)，因?yàn)橛?jì)量數(shù)據(jù)符合物料平衡的規(guī)律。
