精准级孔板流量计开发的目标有两个:提高系统准确度;保证准确度所对应的量程比扩大。
3.1 精准级双量程孔板流量计
文献[6]中详细分析了双量程孔板流量计不确定度达到1.5%且量程比达到30∶1的实现方法。其中,所用的差压变送器的准确度等级ξ为0.065%,而目前差压变送器准确度等级已经提高到0.04%,将该值代入差压测量不确定度计算公式[6]:
式中:Δpmax———差压上限,kPa;Δp———常用流量对应的差压,kPa。
由式(2)可知,δΔp/Δp减小到原来的61.5%,将该值代入式(3)就可计算流量不确定度,从而使系统不确定度显著减小:
式中:δqm/qm———流量测量不确定度;δC/C———流出系数不确定度;
δε/ε———可膨胀性系数不确定度;δD/D———管道内径不确定度;δd
/d———孔板开孔直径不确定度;
δΔp/Δp———差压测量不确定度;
δρ1/ρ1———孔板流量计正端取压口处流体密度不确定度。
在利用式(3)对流量不确定度进行估算时,δD/D和δd/d一般可以忽略,δρ1/ρ1作用也很小[6],其余3个因子起关键作用。其中δC/C对于标准孔板流量计来说,常取值为0.5%,按照GB/T2624—2006,δε/ε用下式计算:
式中: p 1 ———节流件正端取压口处常用压力,kPa ;
κ ———等熵指数。
因此,求 得 δ Δ p / Δ p 和 δε / ε 后,就 可 计 算δq m / q m 。
下面是各特征点关键因子 δ Δ p / Δ p , δε / ε 的计算结果并将其代入流量不确定度 δq m / q m 计算公式,然后得到的系统不确定值,其中差压装置流出系统不确定度仍保持0. 5% 。
文献6:[ 6 ] 陈勇,马璐文,陈新亮,等 . 双量程孔板流量计不确定度及量程比[ J ] . 石油化工自动化,2013 , 49 ( 05 ): 52 - 56.
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