差壓式流量計采用傳統(tǒng)分體式測量的缺點分析：
分類：技術(shù)文章 發(fā)布時間：2014-04-17 11:51:49
對于差壓式流量計而言，當采用分體式（差壓變送器+壓力變送器+溫度變送器）測量介質(zhì)的流量的時候，經(jīng)常會出現(xiàn)許多很容易忽略的一些問題如下： 一：差壓式流量計廠家一般是根據(jù)現(xiàn)場設(shè)計人員提出的數(shù)據(jù)如：流量、壓力、溫度、口徑、介質(zhì)等參數(shù)來進行差壓式流量
對于差壓式流量計而言，當采用分體式（差壓變送器+壓力變送器+溫度變送器）測量介質(zhì)的流量的時候，經(jīng)常會出現(xiàn)許多很容易忽略的一些問題如下：
一：差壓式流量計廠家一般是根據(jù)現(xiàn)場設(shè)計人員提出的數(shù)據(jù)如：流量、壓力、溫度、口徑、介質(zhì)等參數(shù)來進行差壓式流量計的計算與加工，同時出具差壓式流量計計算書。在測量流量的時候再按照計算書中的數(shù)據(jù)把對應(yīng)的差壓、壓力、溫度變送器等相關(guān)參數(shù)設(shè)定好，由DCS或是流量積算儀進行二次運算計算出對應(yīng)的流量。
在上述的過程中，發(fā)現(xiàn)經(jīng)常會出現(xiàn)下列情況，其實際的工藝參數(shù)和當初現(xiàn)場設(shè)計人員提供的原始工況數(shù)據(jù)往往相差甚遠，例如：差壓式流量計設(shè)計工作壓力為1Mpa，實際工作壓力卻只有0.5Mpa左右，這時候在實際流量比較接近最大設(shè)計流量的情況下，實測差壓值可能已經(jīng)超出計算書的最大差壓值了，差壓變送器實際已經(jīng)是超出設(shè)計差壓量程，輸出電流已經(jīng)20mA以上了，而流量積算儀或PLC、DCS等設(shè)備上所看到的流量是壓力、差壓與溫度三者遵循一定的公式計算出來的流量值，當差壓變送器超限輸出時，流量軟件就會僅按照20mA對應(yīng)的差壓最大量程值進行計算。這時的流量值已經(jīng)不是實際流量值了， 而這時實際顯示工況流量并未超出當初設(shè)計的最大流量時，現(xiàn)場人員往往無法察覺流量值的錯誤性，進而給工業(yè)生產(chǎn)帶來很大的誤導。
霍尼韋爾多變量變送器SMV3000卻可以很好的有效地解決上所述問題的發(fā)生。只要實際差壓、壓力未超出多變量的最大可調(diào)教量程（如SMA125的最大DP100Kpa，最大AP5.25Mpa),同時工況最大流量也未超出原始設(shè)計流量的情況下，SMV3000依然可以根據(jù)實測的壓力、差壓值非常準確的輸出正確的實際流量值。即所謂的流量自調(diào)整。
二：霍尼韋爾SMV3000多變量變送器集成的是一臺高達400:1量程比的超級傳感器，涵蓋從微差壓到中差壓的全段量程，測量精度更高，帶來更高的相對測量精度與更少的庫存與更換成本。
這一點經(jīng)常會被忽略，當流量是最大流量的1/4 或是1/10的時候，差壓變送器是工作在1/16與1/100的調(diào)校量程點，而普通的中差壓變送器經(jīng)常本身就被調(diào)校在最大量程的下限點，這個時候的測量精度會非常的差，導致的結(jié)果就是流量誤差很大。采用中差壓誤差會較大，微差壓往往量程又太窄而無法滿足要求。量程比寬
三：壓力測量部分，SMV3000多變量變送器集成的是一只絕壓變送器。所有的差壓式流量計的流量計算都是按絕對壓力值計算的，而現(xiàn)場絕大多數(shù)的用于壓力補償計算的壓力變送器采用的是表壓壓力變送器，在測量低壓介質(zhì)流量的時候，大氣壓的變化對測量的影響就會非常的明顯，最終體現(xiàn)在流量方面就經(jīng)常會造成3-5%左右的流量誤差，甚至更多。絕壓和差壓零點一致性
四：當發(fā)現(xiàn)實際流量超出設(shè)計流量最大值時，這時一般要找到節(jié)流件生產(chǎn)廠家根據(jù)現(xiàn)場的實際工藝參數(shù)重新出具一份計算書，現(xiàn)場工程師要重新調(diào)整現(xiàn)場變送器的量程，然后由DCS廠家重新調(diào)整控制系統(tǒng)流量計算數(shù)據(jù)包內(nèi)的數(shù)據(jù)，同時修改上位機內(nèi)的量程范圍，這個過程中需要協(xié)調(diào)聯(lián)動的部門人員非常多，耗費大量的時間與人力，嚴重影響了生產(chǎn)。而當采用SMV3000多變量變送器的時候，過程就變得非常的簡單了，只需要用手操器把SMV3000多變量變送器內(nèi)的最大流量值這一個參數(shù)修改即可，同時對應(yīng)修改DCS內(nèi)的對應(yīng)量程即可。簡單快捷，節(jié)省了大量的時間和人力。流量自整定
流量與壓力、溫度、物（液）位作為現(xiàn)場重要的四大數(shù)據(jù)，與壓力、溫度、物（液）位最大的不同就是：其它參數(shù)很多時候能夠穩(wěn)定、正確跟蹤變化趨勢即可，精度很多的時候要求不是特別的高，精度稍差一些對工業(yè)生產(chǎn)的影響也不是非常的大。而流量有別于上述幾大參數(shù)的最大不同就是，流量測量值是一直在累加的，瞬時流量的些許誤差就會因為流量的累加特性而被放大。這對于工業(yè)的能源計量、生產(chǎn)考核的影響就會非常的明顯。如：10000Nm3/h的瞬時氣體流量，哪怕僅增加1%的誤差，一年下來就會增加876000標準方的誤差。這對于價值昂貴的介質(zhì)來說，損失是非常巨大的。
而多變量變送器因為減少了2/3的現(xiàn)場與電氣設(shè)備，精度可得以大幅的提高，這對于現(xiàn)場的的精確控制與成本節(jié)省帶來了相當可觀的效能！精度的實現(xiàn)在于減少系統(tǒng)誤差
差壓式流量計在使用中所經(jīng)常面臨的使用難點與誤區(qū)
一：常規(guī)分體式測量方式的難點
1.差壓變送器的選擇
常規(guī)的差壓變送器雖然很多廠家宣稱的最大量程比是100:1,但是其真實的有效量程比一般為10:1，在低差壓測量時誤差較大，而流量值與差壓值是開放對應(yīng)的關(guān)系,當流量計工作在十分之一最大流量時，差壓變送器已經(jīng)工作在調(diào)校量程的百分之一！當流量計廠家從成本考慮選用中差壓變送器時,因其實際有效量程比較低，低流量測量時的精度已經(jīng)很差了。而如果選用微差壓變送器，受限于微差壓變送器過小的量程范圍，一旦最大流量超出上限值，又需要更換變送器。故，普通分體式的差壓變送器通用性受限，或庫存?zhèn)浼哟蟆?br />
2.壓力變送器的選擇
在流體壓力較低的時候較難選擇，或是費用較高。在許多的現(xiàn)場往往采用的是表壓變送器來進行壓力補償，而表壓變送器其實是一臺差壓變送器，其所測量的是相對于當?shù)卮髿鈮褐畹囊粋€壓力值，即使管道內(nèi)的壓力恒定時，大氣壓的變化也會引起輸出的變化。而差壓式流量計的計算基礎(chǔ)是絕對壓力值。當需要測量低壓管道內(nèi)的壓力的時候即使選用了相對精度更高的差壓變送器來測量，大氣壓變化所引起的誤差依然不可避免?，F(xiàn)在大家在測量低壓介質(zhì)流量的時候已經(jīng)開始意識到了這個問題，進而選用了絕壓變送器來進行壓力補償。
3.施工比較繁雜，故障點也相對較多。
現(xiàn)場有大量的閥門管件、接頭配管、三閥組、和安全柵、DCS卡件等方面的安裝與連接，
整個系統(tǒng)有多達最少9個可能硬件故障點（3臺現(xiàn)場測量表、3只隔離模塊、3個AI卡件），出錯的概率較高，且排查過程繁瑣，后期的維護量也較多。另外對整套流量系統(tǒng)精度的影響也較大，因為9個硬件的加權(quán)精度才最終決定了流量值的精度。
5.從流量顯示端看到的是流量結(jié)果，流量失真的時候經(jīng)常難以察覺，僅憑經(jīng)驗判斷常會被誤導。
當差壓、壓力、溫度超限或是出現(xiàn)故障，或是其它連接部位出現(xiàn)故障時時，往往難以察覺，經(jīng)常會被錯誤的數(shù)據(jù)一直誤導。
霍尼韋爾SMV3000多變量變送器優(yōu)勢
1：精度優(yōu)勢
逐點動態(tài)補償技術(shù)：使用實時全參數(shù)動態(tài)數(shù)字補償，而非普通積算儀的趨勢參照修正。
霍尼韋爾的逐點動態(tài)修正技術(shù), 利用對壓力、溫度、流量系數(shù)、氣體膨脹因子、粘度流量系數(shù)、氣體膨脹系數(shù)、溫度膨脹系數(shù)、速度系數(shù)、粘度、密度等參數(shù)進行實時修正，提供更好的準確性。
動態(tài)算法使多變量變送器提供了比積算儀和通用組態(tài)軟件更高的精度量程比。
一體化標定精度均優(yōu)于單獨標定傳感器的精度，對低流速/低差壓，大量程比，高精度的應(yīng)用，采用一體化標定是更實用的一種解決方案。
2：功能優(yōu)勢
更少的變送器，更少的布線，更少的開關(guān)和閥門，節(jié)省安裝成本。多變量變送器直接輸出補償好的線性輸出4~20mA瞬時流量，接入流量計算儀或DCS更方便。節(jié)省系統(tǒng)資源。測量信號出現(xiàn)異常時也能及時報警輸出，可及時排查故障，有效的避免了錯誤流量值的誤導。
3. 高達400:1量程比的超級傳感器，涵蓋從微差壓到中差壓的全段量程，帶來更高的相對測量精度與更少的庫存與更換成本。
A.幫助差壓式流量計帶來確保良好精度的更大量程比。
B.更好的通用性能帶來更少的備品備件，大幅降低間接成本。
4. 絕壓測量
備有更精準的小量程絕壓傳感器可選，對于低壓氣體管道的壓力測量帶來更高的相對精度。同時避免了當?shù)卮髿鈮鹤兓瘜毫ρa償值的影響
3. 提供標準的補償方式算法（Standard Compensation)
A.標準補償支持幾乎任何差壓式的節(jié)流元件。給用戶帶來最大程度的選擇自由
B.極其方便、簡潔、快速的組態(tài)
5熱電阻和熱電偶可選
獨有的熱電偶\熱電阻可選功能,更好滿足更高溫度測量的選擇范圍
6.過熱蒸汽，飽和蒸汽的計算公式的自動切換
工業(yè)工程上應(yīng)用的水蒸氣大多處于剛剛脫離液態(tài)或離液態(tài)較近，它的性質(zhì)與理想氣體大不相同。水蒸氣的物理性質(zhì)較理想氣體要復雜的多，水蒸氣在應(yīng)用過程中由于參數(shù)的變化，
會發(fā)生物態(tài)變化，如過熱蒸汽變與飽和蒸汽的來回轉(zhuǎn)換。故不能用簡單的數(shù)學式子加以描述。所以，在以往的工程計算中，凡涉及水蒸氣的狀態(tài)參數(shù)數(shù)值，大都從水蒸氣表中查出。
SMV3000已經(jīng)裝入了ASME標準的蒸汽數(shù)據(jù)表。
SMV3000不需要客戶先判別蒸汽的狀態(tài)是飽和蒸汽或是過熱蒸汽
SMV300可根據(jù)實測的壓力和溫度自行判斷蒸汽的狀態(tài)，再根據(jù)不同的數(shù)表用不同的公式計算。
7.提供更加精確的動態(tài)修正補償算法
補償以下參數(shù)從而提高質(zhì)量流量精度：流量系數(shù)、氣體膨脹因子、粘度流量系數(shù)、氣體膨脹系數(shù)、溫度膨脹系數(shù)、速度系數(shù)、粘度、密度等。
一：差壓式流量計廠家一般是根據(jù)現(xiàn)場設(shè)計人員提出的數(shù)據(jù)如：流量、壓力、溫度、口徑、介質(zhì)等參數(shù)來進行差壓式流量計的計算與加工，同時出具差壓式流量計計算書。在測量流量的時候再按照計算書中的數(shù)據(jù)把對應(yīng)的差壓、壓力、溫度變送器等相關(guān)參數(shù)設(shè)定好，由DCS或是流量積算儀進行二次運算計算出對應(yīng)的流量。
在上述的過程中，發(fā)現(xiàn)經(jīng)常會出現(xiàn)下列情況，其實際的工藝參數(shù)和當初現(xiàn)場設(shè)計人員提供的原始工況數(shù)據(jù)往往相差甚遠，例如：差壓式流量計設(shè)計工作壓力為1Mpa，實際工作壓力卻只有0.5Mpa左右，這時候在實際流量比較接近最大設(shè)計流量的情況下，實測差壓值可能已經(jīng)超出計算書的最大差壓值了，差壓變送器實際已經(jīng)是超出設(shè)計差壓量程，輸出電流已經(jīng)20mA以上了，而流量積算儀或PLC、DCS等設(shè)備上所看到的流量是壓力、差壓與溫度三者遵循一定的公式計算出來的流量值，當差壓變送器超限輸出時，流量軟件就會僅按照20mA對應(yīng)的差壓最大量程值進行計算。這時的流量值已經(jīng)不是實際流量值了， 而這時實際顯示工況流量并未超出當初設(shè)計的最大流量時，現(xiàn)場人員往往無法察覺流量值的錯誤性，進而給工業(yè)生產(chǎn)帶來很大的誤導。
霍尼韋爾多變量變送器SMV3000卻可以很好的有效地解決上所述問題的發(fā)生。只要實際差壓、壓力未超出多變量的最大可調(diào)教量程（如SMA125的最大DP100Kpa，最大AP5.25Mpa),同時工況最大流量也未超出原始設(shè)計流量的情況下，SMV3000依然可以根據(jù)實測的壓力、差壓值非常準確的輸出正確的實際流量值。即所謂的流量自調(diào)整。
二：霍尼韋爾SMV3000多變量變送器集成的是一臺高達400:1量程比的超級傳感器，涵蓋從微差壓到中差壓的全段量程，測量精度更高，帶來更高的相對測量精度與更少的庫存與更換成本。
這一點經(jīng)常會被忽略，當流量是最大流量的1/4 或是1/10的時候，差壓變送器是工作在1/16與1/100的調(diào)校量程點，而普通的中差壓變送器經(jīng)常本身就被調(diào)校在最大量程的下限點，這個時候的測量精度會非常的差，導致的結(jié)果就是流量誤差很大。采用中差壓誤差會較大，微差壓往往量程又太窄而無法滿足要求。量程比寬
三：壓力測量部分，SMV3000多變量變送器集成的是一只絕壓變送器。所有的差壓式流量計的流量計算都是按絕對壓力值計算的，而現(xiàn)場絕大多數(shù)的用于壓力補償計算的壓力變送器采用的是表壓壓力變送器，在測量低壓介質(zhì)流量的時候，大氣壓的變化對測量的影響就會非常的明顯，最終體現(xiàn)在流量方面就經(jīng)常會造成3-5%左右的流量誤差，甚至更多。絕壓和差壓零點一致性
四：當發(fā)現(xiàn)實際流量超出設(shè)計流量最大值時，這時一般要找到節(jié)流件生產(chǎn)廠家根據(jù)現(xiàn)場的實際工藝參數(shù)重新出具一份計算書，現(xiàn)場工程師要重新調(diào)整現(xiàn)場變送器的量程，然后由DCS廠家重新調(diào)整控制系統(tǒng)流量計算數(shù)據(jù)包內(nèi)的數(shù)據(jù)，同時修改上位機內(nèi)的量程范圍，這個過程中需要協(xié)調(diào)聯(lián)動的部門人員非常多，耗費大量的時間與人力，嚴重影響了生產(chǎn)。而當采用SMV3000多變量變送器的時候，過程就變得非常的簡單了，只需要用手操器把SMV3000多變量變送器內(nèi)的最大流量值這一個參數(shù)修改即可，同時對應(yīng)修改DCS內(nèi)的對應(yīng)量程即可。簡單快捷，節(jié)省了大量的時間和人力。流量自整定
流量與壓力、溫度、物（液）位作為現(xiàn)場重要的四大數(shù)據(jù)，與壓力、溫度、物（液）位最大的不同就是：其它參數(shù)很多時候能夠穩(wěn)定、正確跟蹤變化趨勢即可，精度很多的時候要求不是特別的高，精度稍差一些對工業(yè)生產(chǎn)的影響也不是非常的大。而流量有別于上述幾大參數(shù)的最大不同就是，流量測量值是一直在累加的，瞬時流量的些許誤差就會因為流量的累加特性而被放大。這對于工業(yè)的能源計量、生產(chǎn)考核的影響就會非常的明顯。如：10000Nm3/h的瞬時氣體流量，哪怕僅增加1%的誤差，一年下來就會增加876000標準方的誤差。這對于價值昂貴的介質(zhì)來說，損失是非常巨大的。
而多變量變送器因為減少了2/3的現(xiàn)場與電氣設(shè)備，精度可得以大幅的提高，這對于現(xiàn)場的的精確控制與成本節(jié)省帶來了相當可觀的效能！精度的實現(xiàn)在于減少系統(tǒng)誤差
差壓式流量計在使用中所經(jīng)常面臨的使用難點與誤區(qū)
一：常規(guī)分體式測量方式的難點
1.差壓變送器的選擇
常規(guī)的差壓變送器雖然很多廠家宣稱的最大量程比是100:1,但是其真實的有效量程比一般為10:1，在低差壓測量時誤差較大，而流量值與差壓值是開放對應(yīng)的關(guān)系,當流量計工作在十分之一最大流量時，差壓變送器已經(jīng)工作在調(diào)校量程的百分之一！當流量計廠家從成本考慮選用中差壓變送器時,因其實際有效量程比較低，低流量測量時的精度已經(jīng)很差了。而如果選用微差壓變送器，受限于微差壓變送器過小的量程范圍，一旦最大流量超出上限值，又需要更換變送器。故，普通分體式的差壓變送器通用性受限，或庫存?zhèn)浼哟蟆?br />
2.壓力變送器的選擇
在流體壓力較低的時候較難選擇，或是費用較高。在許多的現(xiàn)場往往采用的是表壓變送器來進行壓力補償，而表壓變送器其實是一臺差壓變送器，其所測量的是相對于當?shù)卮髿鈮褐畹囊粋€壓力值，即使管道內(nèi)的壓力恒定時，大氣壓的變化也會引起輸出的變化。而差壓式流量計的計算基礎(chǔ)是絕對壓力值。當需要測量低壓管道內(nèi)的壓力的時候即使選用了相對精度更高的差壓變送器來測量，大氣壓變化所引起的誤差依然不可避免?，F(xiàn)在大家在測量低壓介質(zhì)流量的時候已經(jīng)開始意識到了這個問題，進而選用了絕壓變送器來進行壓力補償。
3.施工比較繁雜，故障點也相對較多。
現(xiàn)場有大量的閥門管件、接頭配管、三閥組、和安全柵、DCS卡件等方面的安裝與連接，
整個系統(tǒng)有多達最少9個可能硬件故障點（3臺現(xiàn)場測量表、3只隔離模塊、3個AI卡件），出錯的概率較高，且排查過程繁瑣，后期的維護量也較多。另外對整套流量系統(tǒng)精度的影響也較大，因為9個硬件的加權(quán)精度才最終決定了流量值的精度。
5.從流量顯示端看到的是流量結(jié)果，流量失真的時候經(jīng)常難以察覺，僅憑經(jīng)驗判斷常會被誤導。
當差壓、壓力、溫度超限或是出現(xiàn)故障，或是其它連接部位出現(xiàn)故障時時，往往難以察覺，經(jīng)常會被錯誤的數(shù)據(jù)一直誤導。
霍尼韋爾SMV3000多變量變送器優(yōu)勢
1：精度優(yōu)勢
逐點動態(tài)補償技術(shù)：使用實時全參數(shù)動態(tài)數(shù)字補償，而非普通積算儀的趨勢參照修正。
霍尼韋爾的逐點動態(tài)修正技術(shù), 利用對壓力、溫度、流量系數(shù)、氣體膨脹因子、粘度流量系數(shù)、氣體膨脹系數(shù)、溫度膨脹系數(shù)、速度系數(shù)、粘度、密度等參數(shù)進行實時修正，提供更好的準確性。
動態(tài)算法使多變量變送器提供了比積算儀和通用組態(tài)軟件更高的精度量程比。
一體化標定精度均優(yōu)于單獨標定傳感器的精度，對低流速/低差壓，大量程比，高精度的應(yīng)用，采用一體化標定是更實用的一種解決方案。
2：功能優(yōu)勢
更少的變送器，更少的布線，更少的開關(guān)和閥門，節(jié)省安裝成本。多變量變送器直接輸出補償好的線性輸出4~20mA瞬時流量，接入流量計算儀或DCS更方便。節(jié)省系統(tǒng)資源。測量信號出現(xiàn)異常時也能及時報警輸出，可及時排查故障，有效的避免了錯誤流量值的誤導。
3. 高達400:1量程比的超級傳感器，涵蓋從微差壓到中差壓的全段量程，帶來更高的相對測量精度與更少的庫存與更換成本。
A.幫助差壓式流量計帶來確保良好精度的更大量程比。
B.更好的通用性能帶來更少的備品備件，大幅降低間接成本。
4. 絕壓測量
備有更精準的小量程絕壓傳感器可選，對于低壓氣體管道的壓力測量帶來更高的相對精度。同時避免了當?shù)卮髿鈮鹤兓瘜毫ρa償值的影響
3. 提供標準的補償方式算法（Standard Compensation)
A.標準補償支持幾乎任何差壓式的節(jié)流元件。給用戶帶來最大程度的選擇自由
B.極其方便、簡潔、快速的組態(tài)
5熱電阻和熱電偶可選
獨有的熱電偶\熱電阻可選功能,更好滿足更高溫度測量的選擇范圍
6.過熱蒸汽，飽和蒸汽的計算公式的自動切換
工業(yè)工程上應(yīng)用的水蒸氣大多處于剛剛脫離液態(tài)或離液態(tài)較近，它的性質(zhì)與理想氣體大不相同。水蒸氣的物理性質(zhì)較理想氣體要復雜的多，水蒸氣在應(yīng)用過程中由于參數(shù)的變化，
會發(fā)生物態(tài)變化，如過熱蒸汽變與飽和蒸汽的來回轉(zhuǎn)換。故不能用簡單的數(shù)學式子加以描述。所以，在以往的工程計算中，凡涉及水蒸氣的狀態(tài)參數(shù)數(shù)值，大都從水蒸氣表中查出。
SMV3000已經(jīng)裝入了ASME標準的蒸汽數(shù)據(jù)表。
SMV3000不需要客戶先判別蒸汽的狀態(tài)是飽和蒸汽或是過熱蒸汽
SMV300可根據(jù)實測的壓力和溫度自行判斷蒸汽的狀態(tài)，再根據(jù)不同的數(shù)表用不同的公式計算。
7.提供更加精確的動態(tài)修正補償算法
補償以下參數(shù)從而提高質(zhì)量流量精度：流量系數(shù)、氣體膨脹因子、粘度流量系數(shù)、氣體膨脹系數(shù)、溫度膨脹系數(shù)、速度系數(shù)、粘度、密度等。
相關(guān)內(nèi)容