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  測(cè)溫誤差對(duì)蒸汽流量測(cè)量的影響
測(cè)溫誤差對(duì)蒸汽流量測(cè)量的影響
發(fā)布時(shí)間:2019/7/9 8:15:28

在間接法蒸汽質(zhì)量流量測(cè)量中,蒸汽密度的求取是關(guān)鍵。而從蒸汽溫度、壓力求取蒸汽密度的操作中,蒸汽溫度和壓力的測(cè)量是基礎(chǔ)。測(cè)量總是存在誤差,那么溫度測(cè)量誤差對(duì)間接法蒸汽質(zhì)量流量測(cè)量影響有多大,這是有必要討論的重要問(wèn)題。

1)測(cè)溫誤差對(duì)流量測(cè)量結(jié)果的影響 按照ISO 5168 的公式對(duì)流量測(cè)量不確定度進(jìn)行估算,流體溫度不確定度是通過(guò)流體密度測(cè)量的不確定度起作用的,對(duì)于差壓式蒸汽流量計(jì),則

 

式中  ——質(zhì)量流量測(cè)量誤差,kg/h;

 ——質(zhì)量流量,kg/h;

 ——流體密度測(cè)量誤差,kg/m3;

 ——流體密度,kg/m3。

同理,對(duì)于渦街流量計(jì),則

 

對(duì)于過(guò)熱蒸汽,蒸汽溫度在較小的范圍內(nèi)變化的,其密度可近似看作同其絕對(duì)溫度成反比,因此,溫度測(cè)量不確定度同流量測(cè)量不確定度的關(guān)系,對(duì)于過(guò)熱蒸汽來(lái)說(shuō)影響并不大,例如常用溫度為250℃的過(guò)熱蒸汽,測(cè)溫誤差為1℃,在作溫度補(bǔ)償時(shí)對(duì)應(yīng)的流量測(cè)量不確定度約為0.096%R(差壓式流量)~0.19%R(渦街流量計(jì))。影響較大的是溫度信號(hào)用于飽和蒸汽流量測(cè)量中的補(bǔ)償,例如壓力為0.7MPa的飽和蒸汽,其平衡溫度為170.5℃,對(duì)應(yīng)密度為4.132kg/m3,如果測(cè)量誤差為-1℃,并據(jù)此查飽和蒸汽密度表,則查得密度為4.038kg/m3,引起流量測(cè)量誤差約為-1.14%R(差壓式蒸汽流量計(jì))~-2.27%R(渦街流量計(jì))。

2)測(cè)溫元件精確度對(duì)補(bǔ)償精確度的影響 測(cè)溫元件的誤差同其精確度等級(jí)和被測(cè)溫度數(shù)值有關(guān),例如壓力為0.7MPa的飽和蒸汽,如果用A級(jí)鉑熱電阻測(cè)溫,其誤差限為±0.49℃,如果用此測(cè)量結(jié)果查飽和蒸汽密度表,以進(jìn)行流量計(jì)補(bǔ)償,則此誤差限引起的流量補(bǔ)償誤差約為±0.56%R(差壓式流量計(jì))~±1.11%R(渦街流量計(jì))。而若用B級(jí)鉑熱電阻測(cè)溫,其誤差限就增為±1.15℃,則此誤差限引起的流量測(cè)量不確定度就增為±1.31%R(差壓式流量計(jì))~±2.61%R(渦街流量計(jì))。顯然,B級(jí)鉑熱電阻用于此類用途可能引起的誤差是可觀的,一般不宜采用。

這里僅就不同精確度等級(jí)的測(cè)溫元件作相對(duì)比較。當(dāng)然,這是所說(shuō)的流量測(cè)量不確定度還僅為測(cè)溫元件這一環(huán)節(jié),至于流量測(cè)量系統(tǒng)的誤差,還須計(jì)入流量二次表、流量傳感器 、流量變送器等的影響。

3)引入測(cè)量誤差的其他因素 從流量計(jì)使用現(xiàn)場(chǎng)的情況來(lái)看,溫度測(cè)量誤差除了測(cè)溫元件固有誤差之外,還同安裝的不規(guī)范有關(guān)。例如,測(cè)溫鉑熱電阻插入深度不夠,安裝鉑熱電阻的管道上保溫層被拆掉未及時(shí)恢復(fù)等,都導(dǎo)致測(cè)溫偏低,有時(shí)也存在熱電阻三線制連接不規(guī)范,導(dǎo)致測(cè)溫偏高的現(xiàn)象.

在間接法蒸汽質(zhì)量流量測(cè)量中,蒸汽密度的求取是關(guān)鍵。而從蒸汽溫度、壓力求取蒸汽密度的操作中,蒸汽溫度和壓力的測(cè)量是基礎(chǔ)。測(cè)量總是存在誤差,那么溫度測(cè)量誤差對(duì)間接法蒸汽質(zhì)量流量測(cè)量影響有多大,這是有必要討論的重要問(wèn)題。

1)測(cè)溫誤差對(duì)流量測(cè)量結(jié)果的影響 按照ISO 5168 的公式對(duì)流量測(cè)量不確定度進(jìn)行估算,流體溫度不確定度是通過(guò)流體密度測(cè)量的不確定度起作用的,對(duì)于差壓式蒸汽流量計(jì),則

 

式中  ——質(zhì)量流量測(cè)量誤差,kg/h;

 ——質(zhì)量流量,kg/h;

 ——流體密度測(cè)量誤差,kg/m3

 ——流體密度,kg/m3。

同理,對(duì)于渦街流量計(jì),則

 

對(duì)于過(guò)熱蒸汽,蒸汽溫度在較小的范圍內(nèi)變化的,其密度可近似看作同其絕對(duì)溫度成反比,因此,溫度測(cè)量不確定度同流量測(cè)量不確定度的關(guān)系,對(duì)于過(guò)熱蒸汽來(lái)說(shuō)影響并不大,例如常用溫度為250℃的過(guò)熱蒸汽,測(cè)溫誤差為1℃,在作溫度補(bǔ)償時(shí)對(duì)應(yīng)的流量測(cè)量不確定度約為0.096%R(差壓式流量)~0.19%R(渦街流量計(jì))。影響較大的是溫度信號(hào)用于飽和蒸汽流量測(cè)量中的補(bǔ)償,例如壓力為0.7MPa的飽和蒸汽,其平衡溫度為170.5℃,對(duì)應(yīng)密度為4.132kg/m3,如果測(cè)量誤差為-1℃,并據(jù)此查飽和蒸汽密度表,則查得密度為4.038kg/m3,引起流量測(cè)量誤差約為-1.14%R(差壓式蒸汽流量計(jì))~-2.27%R(渦街流量計(jì))。

2)測(cè)溫元件精確度對(duì)補(bǔ)償精確度的影響 測(cè)溫元件的誤差同其精確度等級(jí)和被測(cè)溫度數(shù)值有關(guān),例如壓力為0.7MPa的飽和蒸汽,如果用A級(jí)鉑熱電阻測(cè)溫,其誤差限為±0.49℃,如果用此測(cè)量結(jié)果查飽和蒸汽密度表,以進(jìn)行流量計(jì)補(bǔ)償,則此誤差限引起的流量補(bǔ)償誤差約為±0.56%R(差壓式流量計(jì))~±1.11%R(渦街流量計(jì))。而若用B級(jí)鉑熱電阻測(cè)溫,其誤差限就增為±1.15℃,則此誤差限引起的流量測(cè)量不確定度就增為±1.31%R(差壓式流量計(jì))~±2.61%R(渦街流量計(jì))。顯然,B級(jí)鉑熱電阻用于此類用途可能引起的誤差是可觀的,一般不宜采用。

這里僅就不同精確度等級(jí)的測(cè)溫元件作相對(duì)比較。當(dāng)然,這是所說(shuō)的流量測(cè)量不確定度還僅為測(cè)溫元件這一環(huán)節(jié),至于流量測(cè)量系統(tǒng)的誤差,還須計(jì)入流量二次表、流量傳感器 、流量變送器等的影響。

3)引入測(cè)量誤差的其他因素 從流量計(jì)使用現(xiàn)場(chǎng)的情況來(lái)看,溫度測(cè)量誤差除了測(cè)溫元件固有誤差之外,還同安裝的不規(guī)范有關(guān)。例如,測(cè)溫鉑熱電阻插入深度不夠,安裝鉑熱電阻的管道上保溫層被拆掉未及時(shí)恢復(fù)等,都導(dǎo)致測(cè)溫偏低,有時(shí)也存在熱電阻三線制連接不規(guī)范,導(dǎo)致測(cè)溫偏高的現(xiàn)象.

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