0 引言
   tianranqizhiqingshengchangongyishiyitianranqiweiyuanliaoshengchanqingqi
，yushuizhengqijinxingzhongzhengfanying，deqingqichanpin

，ranhoutongguoguandaoshusonggeikehu。qingqixiangbiqitaqiti，jiagepiangui
，yinciqingqijiliangdezhunquexingbujinguanxizhegongxushuangfangjinxinggongpingdemaoyijiesuan
，haiguanxidaochengbenkongzhi，yincizhenggejiliangxitongshoudaogefangdegaoduzhongshi。daiwenyabuchangkongbanliuliangjizaiqingqijiliangzhongdeyingyong
1 係統方案
   如圖 1 所示，整個計量係統由雙孔板
、差壓變送器
、壓力變送器、熱電阻、流量積算儀組成。kongbanyuchayabiansongqizuhecaijichayaxinhao，yalibiansongqicaijiyalixinhaoyuredianzucaijiwenduxinhaozuheyongyuwenyabuchang
，jingjisuanhouzailiuliangjisuanyizhongxianshi。
   兩塊孔板可根據實際生產需要串聯、並(bing)聯(lian)測(ce)量(liang)
，但(dan)同(tong)一(yi)時(shi)刻(ke)隻(zhi)用(yong)一(yi)塊(kuai)孔(kong)板(ban)的(de)數(shu)值(zhi)用(yong)於(yu)貿(mao)易(yi)結(jie)算(suan)。當(dang)在(zai)運(yun)行(xing)過(guo)程(cheng)中(zhong)發(fa)現(xian)兩(liang)塊(kuai)孔(kong)板(ban)有(you)較(jiao)大(da)的(de)偏(pian)差(cha)時(shi)
，操(cao)作(zuo)人(ren)員(yuan)會(hui)及(ji)時(shi)查(zha)看(kan)曆(li)史(shi)趨(qu)勢(shi)，根(gen)據(ju)工(gong)藝(yi)判(pan)斷(duan)查(zha)找(zhao)出(chu)有(you)流(liu)量(liang)突(tu)的(de)一(yi)台(tai)，及(ji)時(shi)送(song)第(di)三(san)方(fang)單(dan)位(wei)進(jin)行(xing)檢(jian)定(ding)。
這種采用雙孔板的計量方式
，雖然在項目建設初期投入費用高一些，但是如果有偏差出現而未及時進行幹預，會造成很大的經濟損失。

   孔板原理如圖2 所示。根據伯努利方程，流體在管道中流動，當接近阻攔處時，有一部分流體的勢能轉換成動能，在孔板的前入口端麵壓力增加; 當dang經jing過guo節jie流liu元yuan件jian時shi，流liu體ti逐zhu漸jian收shou縮suo，流liu速su升sheng高gao
，壓ya力li最zui小xiao，所suo以yi在zai孔kong板ban上shang下xia遊you兩liang側ce產chan生sheng壓ya力li差cha，流liu量liang越yue大da，壓ya差cha就jiu越yue大da
，孔kong板ban即ji是shi通tong過guo測ce量liang壓ya差cha來lai體ti現xian流liu量liang大da小xiao。其qi基ji本ben公gong式shi如ru下xia:


1． 2 溫壓補償
   由於氣體可以壓縮
，隨著壓力、溫度的變化，體積也相應地發生變化，因此需將工況下的氣體流量換算成標況下的體積流量進行計量

，即標準狀態下 1 個標準物理大氣壓( 0． 101 325 MPa) 
、0 ℃( 273． 15 K) 時的流量，進行溫壓補償，公式如下:

1． 3 流量積算儀
   流量積算儀采用浙大中控的 U6-200
，IO 模塊能夠處理多種數據類型，4 ～20 mA
、1 ～5 V、歐姆、開關量和脈衝量輸入以及模擬量、開關量輸出等

，還能夠實現流量溫壓補償及流量的分段計量。根據合同條款規定，在程序內設置流量分段值，可自動生成日報表、月報表。操作人員隻需要選擇要打印的報表日期，及日報或月報即可，不能人為進行修改任何數據。
2 雙孔板安裝和使用
   yibiaodeanzhuangshiyibiaoyunxingdezhongyaobufen
，kongbanduianzhuangdeyaoqiuyouqigao，tazhijieyingxiangjiliangdewucha。shuangkongbandeanzhuangyudangekongbanxiangbi，yaoqiugengjiayange。
2． 1 孔板安裝方向
   孔板上下端麵裝反，流量會比實際流量低
，在安裝初期應檢查管道流向，在孔板上也有 箭頭標識，箭頭的方向要與介質流向一致。在取壓口附近標有“+”的一端應與流體上遊管段連接
，標有“－”的一端應與流體下遊管段連接。
2． 2 中心線
   孔板的中心、法蘭中心、管道中心應在同一軸線上。
2． 3 直管段長度
   GB / T 2624． 2-2006 表 3( 無流動調整器情況下孔板與管徑之間所需的直管段) 中對不同情況下孔板直管段做了詳細分類，在本項目中
，采用兩塊孔板 A 和B，由於兩塊孔板上遊側存在的阻流件不同，所以直管段要求也不相同。
   根據孔板計算書得出 β 值為 0． 375 72，A 孔板的上遊側為一個全孔球閥和一個三通
，需要 12D 的直管段; B 孔板的流體質量較差，在其上遊側有一個截止閥和一個 90°彎頭
，一個三通，共需要 28D 的直管段。由於現場安裝空間有限，不能滿足 28D 的直管段要求
，為了能夠實現較好的流體質量，使測量滿足精度要求，因此在孔板前麵采用整流器。整流器安裝如圖3 所示，采用 DANIEL 整流器後
，直管段要求從 28D 變成 17D，解決了現場安裝空間不足的問題 。

3 計量係統模式選擇
   shuangkongbanjiliangyudankongbanjiliangdebutongshixuanzedejianceyuanjianshuliangzengjiayibei
，suoyichulexuyaomanzujingduyaoqiuwai，chengbenjidisanfangjiandingyeshixuyaozhezhongkaolvdewenti。
   計量係統的整個環節沒有人工參與，僅僅是利用變送器、熱電阻等相關設備實時檢測所涉及的各參數，通過預設在流量積算儀軟件的公式或在 PLC 中編程來計算流量。隨著技術的發展，差壓流量計的計量方法眾多
，主要可分為以下兩種模式: 檢測元件+PLC+HMI
，檢測元件+流量積算儀+工控機。
   jianceyuanjiankeyifenweiduocanliangzhinengbiansongqiyudancanbiansongqi。duocanliangbiansongqitongguoyigejianceqijiangwendu，yali，chayatongshijiance，bingzaibiaotoujinxingxianshi。yibanyingyongyumeiyoufenduanjiliangdemoshi
，jiesuandeyijujinjinshiliuliangdeleijizhi，meiyueyuedingmouyishijianjiayishuangfanggongtongduqushuzhi。youdianshidisanfangjiandingjiandanfangbian
，biansongqikeyidanduxiaoyan，yekeyisuiliuliangjiyiqixiaoyan; 缺點是變送器本身沒有存儲數據的功能，數據則需要送到 HMI 中進行存儲，而且累積流量需要將通信協議由 Modbus485 轉換成 Modbus TCP/IP 後傳輸給HMI
，硬件成本會相應增加，且數據容易丟失。因此，在本項目中沒有采用多參量變送器。
3． 1 檢測元件+PLC+工控機
   檢測元件將現場壓力、差壓
、溫度等信號送入流量計 PLC 的 AI 模塊，通過數據轉換後，在 PLC 內進行編程後計算出氫氣瞬時流量、累積流量，再通過 HMI 進行顯示。
   這種計量方式是屬於目前普遍采用的模式
，由於溫壓補償是由人工在 PLC 中zhong編bian程cheng實shi現xian，采cai用yong簡jian化hua版ban溫wen壓ya補bu償chang公gong式shi，有you些xie參can數shu並bing沒mei有you在zai公gong式shi中zhong體ti現xian，這zhe些xie參can數shu會hui對dui計ji量liang精jing度du有you一yi些xie影ying響xiang。這zhe種zhong模mo式shi采cai用yong硬ying件jian較jiao多duo，人ren工gong參can與yu度du較jiao大da，可ke靠kao性xing相xiang對dui較jiao差cha，信xin任ren度du較jiao低di; 並且計量係統需要第三方進行鑒定。
3． 2 檢測元件+流量積算儀+工控機
   檢測元件采集到壓力
、差壓
、溫度後，輸入到流量積算儀數據采集卡，由流量積算儀內部軟件進行溫壓補償後
，計算得出氫氣的瞬時流量、累積流量等信號。流量積算儀的計算軟件是固化在其 CPU 中
，內部程序無法人工更改

，操作人員隻需在其自帶的觸摸屏上設置相關參數，操作簡單方便。在流量計算時
，會比在 PLC 人工開發程序精度高很多，整個係統的可靠性也提高很多。
   采用流量積算儀的優點在於它除了能夠進行流量計算、溫壓補償以外
，還能夠實現流量的分段計量

，自動生成日報表、月(yue)報(bao)表(biao)，減(jian)少(shao)了(le)在(zai)工(gong)控(kong)機(ji)上(shang)人(ren)工(gong)編(bian)程(cheng)實(shi)現(xian)分(fen)段(duan)計(ji)量(liang)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)誤(wu)差(cha)。與(yu)傳(chuan)統(tong)的(de)計(ji)量(liang)模(mo)式(shi)相(xiang)比(bi)較(jiao)
，流(liu)量(liang)計(ji)算(suan)及(ji)報(bao)表(biao)的(de)生(sheng)成(cheng)都(dou)是(shi)在(zai)流(liu)量(liang)積(ji)算(suan)儀(yi)上(shang)實(shi)現(xian)的(de)

，也(ye)避(bi)免(mian)了(le)在(zai) PLC shangbiancheng
，gongkongjishangxianshishiliangshebeishizhongbutongbuzaochengshujuyouchayidewenti。suizhezidonghuajishukuaisufazhan，liuliangjisuanyidegongnengyeriyizengqiang

，chulenenggoushixianliuliangdexiangguanshujuchuliwai
，hainenggoushixianjiandandekongzhigongneng
，shiyongyuxuyaojiliangqiekongzhihuilubuduodexianchang。
4 雙孔板偏差計算

如圖4 所示為孔板運行曲線，12 h 內平均偏差為50．25Nm3，由此可以推算出一年的偏差約為440 190 Nm3。
由圖 4 可以看出如果兩塊孔板偏差高出實際生產需求值時
，會造成很大的經濟損失，需要及時查找原因，解決問題 。
圖 4 流量曲線圖
5 帶溫壓補償孔板流量計的優缺點及應用
5． 1 帶溫壓補償孔板流量計的優點
1) 孔板結構簡單;
2) 孔板屬於標準節流裝置
，得到國際組織的認
可，可以采用幾何測量法，不需要實流標定;
3) 孔板的壓損相對較小;
4) 可以與不同廠家的變送器配合使用;
5) 兩塊孔板的優點在於當發現流量偏差很大時，能夠及時發現問題 
，避免了經濟損失。
5． 2 帶溫壓補償孔板流量計的存在的問題
1) 孔板的精度在流量計中屬於中等水平，很多因素都能影響其精度
，在流量小於其量程 30% 時，尤為突出;
2) 壓力損失大;
3) 測量範圍窄，量程比小;
4) 有較長的直管段長度要求，要求安裝有足夠的空間;
5) 孔板以內孔銳角線來保證精度，對於腐蝕、磨損
、結垢

、髒汙敏感，長期使用精度難以保證，需每年拆下強檢一次;
6) 采用法蘭連接

，易產生跑
、冒、滴
、漏問題，大大增加了維護工作量;
7) 帶溫壓補償孔板流量計在計量時需與客戶協商結算方法，以免引起異議;
8) 成本增加，維護量增加。
6 總結
由於計量站一般為無人值守站
，日常維護帶來一定的難度，所以在設計計量方案時要充分考慮操作
、維wei護hu的de簡jian要yao性xing，操cao作zuo簡jian單dan
，維wei護hu方fang便bian
，而er且qie要yao非fei常chang可ke靠kao，所suo以yi雙shuang孔kong板ban能neng夠gou實shi現xian這zhe樣yang的de目mu的de。帶dai溫wen壓ya補bu償chang孔kong板ban流liu量liang計ji在zai實shi際ji應ying用yong中zhong並bing不bu多duo見jian，主zhu要yao其qi成cheng本ben提ti高gao而er不bu被bei廣guang泛fan采cai用yong。但dan在zai貿mao易yi結jie算suan中zhong
，最zui重zhong要yao的de一yi條tiao原yuan則ze就jiu是shi保bao證zheng計ji量liang精jing度du，無wu論lun偏pian差cha是shi正zheng值zhi還hai是shi負fu值zhi，對dui買mai賣mai雙shuang方fang來lai說shuo都dou是shi不bu公gong平ping的de，所suo以yi兩liang塊kuai孔kong板ban偏pian差cha較jiao大da時shi
，應ying及ji時shi分fen析xi原yuan因yin
，解jie決jue問wen題ti，避bi免mian造zao成cheng雙shuang方fang的de經jing濟ji損sun失shi。雖sui然ran一yi次ci性xing投tou入ru成cheng本ben較jiao高gao
，但dan從cong長chang期qi
、穩定的運行角度來考慮，會比單孔板更有效率 。

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