.引 言

    利用差壓原理進行流量測量是當今世界上使用zui廣泛、zui可靠的流量測量方式，隨著科學技術的發(fā)展和流量測量技術的進步，一些新型、高性能的測量傳感裝置逐步取代了傳統(tǒng)的節(jié)流裝置進行流量測量，由美國VERIS公司推出的全新均速流量探頭——威力巴便是其中之一。

    在過去幾十年來一次源的檢測水平始終沒有重大突破，成了制約差壓式流量測量系統(tǒng)發(fā)展的瓶頸，使得高水平的下游儀表無法發(fā)揮出應有的率。威力巴的出現，恰恰克服了這一缺陷，使得一次源的測量精度、重復性和可靠性達到一個嶄新的高度。

    從使用角度看，威力巴均速流量探頭與傳統(tǒng)的流量節(jié)流裝置相比具有更多的優(yōu)點，具體表現在以下幾個方面：

• 精度高，量程比大，大于10：1；
• 采用非收縮節(jié)流設計，比孔板的*壓損至少降低95%以上；
• 安裝簡單，只需在管道上開一小孔后焊一底座，無需截斷管道，有些介質可以在線安裝，并可隨時將探頭取出檢查，安裝費用低，基本免維護；
• 由于威力巴的接頭可直接與變送器連接，無需三組閥和引壓管，避免了因引壓管泄漏、堵塞等造成的測量誤差；
• 可以測量氣體、液體和蒸氣等各種介質，應用范圍廣泛，且測量信號穩(wěn)定、波動小。

    威力巴的設計、制造先進，但其測量系統(tǒng)對被測介質有關參數的準確性要求也非常高，這一點要比其它流量測量系統(tǒng)的要求嚴格得多。本文從威力巴測量原理出發(fā)，結合其在我公司煤氣流量測量中的應用，談該流量計在實際使用中的參數核定問題及使用過程中需要注意的相關事項。

    2．威力巴測量原理

    如圖1所示，威力巴均速流量探頭垂直插入管道固定安裝，當流體流過探頭時，在其前部產生一個高壓分布區(qū)，高壓分布區(qū)的壓力略高于管道的靜壓，根據伯努利方程原理，流體流過探頭時速度加快，在探頭后部產生一個低壓分布區(qū)，低壓分布區(qū)的壓力略低于管道的靜壓，威力巴探頭在高、低壓區(qū)有按一定準則排布的多對取壓孔，通過這些取壓孔，威力巴能夠地檢測到由流體平均速度所產生的平均差壓△P。需要注意的是均速流量探頭的截面形狀、表面粗糙狀況和低壓取壓孔的位置是決定探頭性能的關鍵因素，低壓信號的穩(wěn)定和準確對均速探頭的精度和性能起著決定性作用。在煤氣測量中，流量QV與△P的對應關系為：

    QV  = C’*[（△P*P（fa））/（T（fa）*Z（f））]1/2                （1）

    式中：QV——標況體積流量；△P——差壓，kPa；Pfa——工作狀態(tài)絕壓，kPa；Tfa——工作狀態(tài)溫度，K；Zf——工作狀態(tài)下煤氣的絕壓系數；C’——流量系數。

圖1 威力巴測量系統(tǒng)示意圖

    3．實際使用中參數的核定

    威力巴流量計生產廠家是根據用戶提供的有關工藝參數、測量要求來確定設備型號和計算差壓的，而用戶往往以原工藝設計圖紙的設計值為準提供，但在企業(yè)投產后的實際生產中，由于各種原因很多參數發(fā)生了變化，這將使按原參數計算與設定的威力巴測量系統(tǒng)測量準確度受到較大影響，必須重新核定有關參數并計算新的差壓值，改正測量系統(tǒng)的設定參數。我公司在煤氣廠出口中壓煤氣流量測量中，就發(fā)現了此類問題。

    工作壓力Pf是獲得準確差壓計算的關鍵參數之一，由式（1）可得差壓△P計算公式為：

    △P = [QV / C’]2*[T（fa）*Z（f） / P（fa）]            （2）

    式中：P（fa） = P（f）+當地平均大氣壓。由此可見，工作壓力Pf與差壓的計算直接相關。

    我公司于2003年采用V200-10-H-H-B5C在線安裝型威力巴對煤氣廠出口中壓煤氣流量進行測量，訂貨時提供的工作壓力參數為設計值40kPa，廠家計算差壓量程為200.31Pa。測量系統(tǒng)投運后，流量顯示值約31000m3/h，與生產消耗嚴重不符。經仔細核查，發(fā)現問題出在當初所提供的參數上，其中壓力參數影響zui大。煤氣廠投產后，因中壓煤氣用戶氧化鋁焙燒爐生產水平未達到設計生產能力，煤氣消耗量不大，供氣工作壓力實際只有36 kPa，而以36 kPa計算（改正其它有誤差參數）威力巴差壓為206.2Pa，與原差壓相差近6Pa，投運后在相同生產狀況下流量顯示約為27500 m3/h ，與生產消耗基本相符。可見雖然差壓只相差6Pa，但流量卻相差了約3500 m3/h 。而后，我公司對氧化鋁生產系統(tǒng)進行了大規(guī)模技術改造，氧化鋁焙燒產量大大提高，超過了設計生產能力1200t/h ，煤氣需求量增大，為此煤氣廠通過改造使煤氣排送機的送風量由原來的600 m3/min提高到800m3/min，送風量的增大也使煤氣壓力從36 kPa zui高升到42 kPa ，在zui大流量45000 m3/h 不變的條件下，其計算差壓量程為197 Pa，及時調整威力巴測量系統(tǒng)的設定參數后，保證了測量的準確度。