為有效降低供能單位和用戶之間可能存在的計量偏差，除選擇合理的流量、溫度和壓力測量儀表外，還要配備性能良好并符合工況的流量積算儀，共同組成流量計量系統［1］。

 

         流量積算儀采集現場壓力、溫度、流量等信號后，通過微處理器處理后得到瞬時流量和累積流量，并對主要數據進行監測、顯示［2］。它適用于液體、氣體 ( 蒸汽、天然氣及其他氣體) 的測量，廣泛應用于石油、化工、醫藥、食品、能源管理、機械制造等領域的流量測量，在貿易結算、節能減排、能源計量等方面具有重要作用。流量積算儀具有功能參數多且設置繁瑣的特點，對使用和檢定人員有較高技術要求。本文結合多年檢定經驗，從參數設置、接線錯誤、量程設置錯誤影響量等方面講述如何正確使用以及檢定時遇到示值超差該如何調整，進 而 保 證 計 量準確。

 

1 原因分析

         使用流量積算儀時，應根據流量計種類、溫度和壓力儀表選型、測量介質及狀態、溫度和壓力補償方式、壓縮因子選擇和小流量切除等，正確設置參數。在檢定過程中多次出現示值超差現象，原因主要有參數設置不當和接線錯誤兩種。

 

1. 1 參數設置

1. 1. 1 介質及其狀態

         流量積算儀應用于多種介質的測量，參數設置時應先確認測量何種介質，如液體、何種氣體，若測量蒸汽應確認其狀態是過熱蒸汽還是飽和蒸汽，從而正確設置。常見錯誤類型兩種，一是設置介質錯誤，當介質為蒸汽時設置為空氣; 二是設置介質狀態錯誤，當蒸汽狀態為過熱蒸汽時設置為飽和蒸汽。

 

1. 1. 2 流量方面

         在流量參數設置方面涉及到信號類型和種類帶來的計算模型錯誤。

 

         流量信號是計算流量的直接參量，一般為脈沖信號，也有模擬信號。配置不同的流量傳感器輸出的流量信號不同，如渦街、渦輪和腰輪等速度式流量傳感器大多輸出脈沖信號，孔板、噴嘴和 V 錐等差壓式傳感器大多輸出模擬信號。容易出現的問題是輸入錯誤的信號，如本應輸入脈沖信號卻輸入了模擬信號或本應輸入模擬信號卻輸入了脈沖信號。

 

         配套流量計的設置通?？梢栽O置為孔板流量計、渦街流量計、渦輪流量計。由于流量計原理不同，因此，在流量積算儀的流量計算中，不同類型的流量計有不同的算法，如果流量計選型錯誤，則數學模型計算會出現錯誤。

 

1. 1. 3 溫度、壓力測量

( 1) 溫、壓信號

         在溫度、壓力信號輸入的設置方面存在確認何種信號的問題。通常情況下溫度信號輸入為 4 ～20 mA 電流信號、0 ～ 10 mA 電流信號、1 ～ 5 V 電壓信號和 Pt100 鉑電阻信號，如本應設置 Pt100 鉑電阻信號卻設置了 4 ～ 20 mA 電流信號; 壓力信號輸入為 4 ～ 20 mA 電流信號、0 ～ 10 mA 電流信號和 1 ～ 5 V 電壓信號，如本應設置 1 ～ 5 V 電壓信號卻設置了 4 ～ 20 mA 電流信號。

 

( 2) 補償方式

         在使用渦街流量計測量蒸汽介質時需要在流量積算儀中進行溫、壓補償的設置，蒸汽介質狀態有飽和蒸汽和過熱蒸汽兩種。飽和蒸汽的溫度和壓力一一對應，兩者只有一個是好立變量，即確定溫度或壓力中的任一個，就可確定飽和蒸汽的密度，所以只能對其中一個輸入信號進行補償，根據現場情況，只選擇溫度補償或只選擇壓力補償。過熱蒸汽是由飽和蒸汽升溫得到，即使相同壓力下，不同溫度所對應的過熱蒸汽密度也有所不同。因此在實際的流量測量時需要同時進行溫度補償和壓力補償。假設實際的測量介質為過熱蒸汽，應采取溫、壓補償方式對蒸汽密度進行修正，但如果未能仔細核對設計任務書或者不了解實際的使用狀態，將流量積算儀的參數錯誤設置為飽和蒸汽，而相應地選用壓力補償，則會對測量結果帶來較大的誤差。

 

         在使用渦街流量計測量天然氣介質時需要在流量積算儀中同時進行溫度補償和壓力 補償的設置。

 

( 3) 壓縮因子

         在使用渦街流量計測量天然氣介質時需要在流量積算儀中進行壓縮因子的設置。工作狀態下的壓縮因子是天然氣好重要的物性參數之一，因實測天然氣壓縮因子所需的儀器設備價格高，不易推廣，因此計算方法發展很快，主要為經驗公式和狀態方程計算方法。因此在壓縮因子設置時容易出現選擇計算方法的錯誤。隨著智能化儀表的技術進步，出現了可接受壓力和溫度信號輸入以及具有特定組份天然氣壓縮因子修正功能的流量積算儀，其輸出結果為標準狀態下經特定組份天然氣壓縮因子修正后的累積流量，大大降低了壓縮因子設置錯誤帶來的風險［3］。

 

( 4) 小流量切除

         允許有小信號切除，流量傳感器為標準節流裝置切除點應不大于設計工況下好大流量的 8% ，流量傳感器為其他類型的切除點應不大于設計工況下好大流量的 5% ，容易出現錯誤的切除流量選擇錯誤。

 

1. 2 接線錯誤

         對于不同的輸入信號，需要選擇不同的接線端子。在實際應用中，由于操作比較復雜，接線時容易出現錯誤，如流量積算儀在測量介質為飽和蒸汽時，流量積算儀應設置為溫度補償，而在實際接線時誤將壓力信號作為補償信號接到流量積算 儀，造 成 接 線 錯 誤，從 而 造 成 流 量 計 算錯誤。

 

2 信號范圍的影響

         在流量積算儀中需要對流量、溫度和壓力的輸入信號分別設置測量范圍。若測量范圍設置錯誤會導致計算錯誤進而計量失準，下面以壓力測量范圍為例分析具體影響量［4］。以型號 FC6000 的流量積算儀作為分析對象，其測量介質為過熱蒸汽，輸入為脈沖信號，采用溫度、壓力補償方式，數學計算模型如下［5］:

 

         式中: qm 為標準瞬時質量流量，kg /h; qv 為標準瞬時體積流量，Nm3 /h; α 為流量系數非線性補償系數; kt 為補償系數; qf 為測定體積流量，m3 /h;f 為測定渦街流量計輸出脈沖的頻率，Hz; k 為渦街流量計儀表系數 ( 或 K 系數) ; ＲI 為瞬時流量單位時間校正系數; p 為過熱蒸汽的絕對壓力，kPa; t 為過熱蒸汽的溫度，℃。

 

工況條件為: 溫度 300 ℃，頻率 10 Hz，壓力測量范圍為 0 ～ 1. 6 MPa。設置時壓力測量范圍分別為 － 0. 2 ～ 1. 6 MPa 和 0. 2 ～ 1. 6 MPa; 由壓力測量范圍引起的具體影響量如表 1 和表 2 所示。由表 1 和表 2 可知，即使在流量、溫度和壓力測量儀表均合格的情況下，當壓力測量范圍設置錯誤時的影響量非常明顯。如表 1 所示，好大誤差達到 － 16. 21% ; 如表 2 所 示，好 大 誤 差 達 到16. 96% 。由此可見，遠遠超過了流量積算儀本身準確度 0. 5 級的要求。

 

3 處理方法

         在各參數設置正確的情況下，影響流量積算儀計量偏差的因素大多在溫度和壓力上，一般可通過誤差修正方法使其恢復良好計量性能，方法為手動調節和自動修正兩種。

 

3. 1 手動調節

         具有手動調節功能的積算儀在其內部設有可調電 位 器，一 般 為 4 個，其 中 溫 度 調 節 和 壓力調節 各 2 個，分別代表溫度零位調節、溫 度量程調 節、壓力零位調節和壓力量程調節。以溫度調節為例介紹誤差修正方法: 調 整 溫 度 零位時，首先調整溫度標準器輸出溫度零位的信號，然后對照流量積算儀的溫度顯示，緩 慢 旋轉溫度零位電位器直至將溫度零位調準; 調 整溫度量程時，首先調整標準器輸出溫度量程的信號，然后對照流量積算儀的溫度顯示，緩 慢旋轉溫度量程電位器，直至將量程調準。壓 力調整方法同上。

 

3. 2 自動修正

         具有自動修正功能的流量積算儀，通過改變此功能菜單下的零位數值或量程比例，可達到修正誤差的目的。以 ABG 系列的流量積算儀為例介紹如下，進入功能菜單后，可分別調節流量、溫度、壓力等通道的零位和量程，改變數值的大小與誤差大小有一定的比例關系，需要根據實際情況計算得出。以調整壓力量程為例，介紹方法如下: 該流量積算儀的壓力量程為 1. 6 MPa，在該點時誤差為 0. 002 MPa，在調節前校準菜單下的壓力通道的量程比例為 1. 000 0，調節范圍為 0. 000 0 ～1. 000 0。此時可以將量程比例調整到 1 ～ 0. 002/1. 6，也就是將量程比例由 1. 000 0 改為 0. 998 75。也可以根據實際情況進行反復修改，直 到 達 到 滿 意效果。

 

4 結束語

         綜上所述，為確保流量積算儀計量準確，不僅要保證其自身及配套儀表檢定合格，還需根據實際測量介質及狀態、流體工況、補償方式、信號類型及范圍、切除選擇等逐一核實，避免由于參數設置不當引入計量誤差。若檢定過程中遇到超差情況可根據手動調節和自動修正方式進行修正以確保計量性能符合要求。