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(mǎn)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(lèi)型有多種，標(biāo)準(zhǔn)表的類(lèi)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(lèi)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(shuō)明書(shū)，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(wú)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(wèn)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(wú)影響，因此對(duì)生產(chǎn)安全和人身安全無(wú)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(lái)分類(lèi)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(chēng)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(wú)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(kāi)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(shuō)的容積法、稱(chēng)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(mǎn)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(jiàn)。
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(wèn)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(lèi)型和儀表精確度等級(jí)有關(guān)，對(duì)于蒸汽來(lái)說(shuō)，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(mǎn)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(guò)大，測(cè)量上限取得過(guò)高的情況并不少見(jiàn)，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(wèn)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(kāi)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(lái)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(lái)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(lái)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(mǎn)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(guò)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(méi)有理由說(shuō)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。
