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9.8测温误差对蒸汽流量测量的影响

   在间接法蒸汽质量流量测量中,蒸汽密度的求取是关键。而从蒸汽温度、压力求取蒸汽密度的操作中,蒸汽温度和压力的测量是基础。测量总是存在误差,那么温度测量误差对间接法蒸汽质量流量测量影响有多大,这是有必要讨论的重要问题。

   (1)测温误差对流量测量结果的影响   按照ISO 5168 的公式对流量测量不确定度进行估算,流体温度不确定度是通过流体密度测量的不确定度起作用的,对于差压式蒸汽流量计,则

                       

式中      ——质量流量测量误差,kg/h;

          * ——质量流量,kg/h;

          ——流体密度测量误差,kg/m3

             ——流体密度,kg/m3。

同理,对于涡街流量计,则

对于过热蒸汽,蒸汽温度在较小的范围内变化的,其密度可近似看作同其绝对温度成反比,因此,温度测量不确定度同流量测量不确定度的关系,对于过热蒸汽来说影响并不大,例如常用温度为250℃的过热蒸汽,测温误差为1℃,在作温度补偿时对应的流量测量不确定度约为0.096%R(差压式流量)~0.19%R(涡街流量计)。影响较大的是温度信号用于饱和蒸汽流量测量中的补偿,例如压力为0.7MPa的饱和蒸汽,其平衡温度为170.5℃,对应密度为4.132kg/m3,如果测量误差为-1℃,并据此查饱和蒸汽密度表,则查得密度为4.038kg/m3,引起流量测量误差约为-1.14%R(差压式蒸汽流量计)~-2.27%R(涡街流量计)。

(2)测温元件精确度对补偿精确度的影响   测温元件的误差同其精确度等级和被测温度数值有关,例如压力为0.7MPa的饱和蒸汽,如果用A级铂热电阻测温,其误差限为±0.49℃,如果用此测量结果查饱和蒸汽密度表,以进行流量计补偿,则此误差限引起的流量补偿误差约为±0.56%R(差压式流量计)~±1.11%R(涡街流量计)。而若用B级铂热电阻测温,其误差限就增为±1.15℃,则此误差限引起的流量测量不确定度就增为±1.31%R(差压式流量计)~±2.61%R(涡街流量计)。显然,B级铂热电阻用于此类用途可能引起的误差是可观的,一般不宜采用。

这里仅就不同精确度等级的测温元件作相对比较。当然,这是所说的流量测量不确定度还仅为测温元件这一环节,至于流量测量系统的误差,还须计入流量二次表、流量传感器 、流量变送器等的影响。

(3)引入测量误差的其他因素   从流量计使用现场的情况来看,温度测量误差除了测温元件固有误差之外,还同安装的不规范有关。例如,测温铂热电阻插入深度不够,安装铂热电阻的管道上保温层被拆掉未及时恢复等,都导致测温偏低,有时也存在热电阻三线制连接不规范,导致测温偏高的现象,如图9.11所示。

          

                    图9.11  热电阻三线制连接不规范

热电阻三线制连接不规范现象往往发生在由电工安装的项目中,这是因为电工头脑中没有三线制的概念。

 

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