李繼華

國網(wǎng)吉林省電力有限公司電力科學(xué)研究院 吉林長春 130000

以某地區(qū)供熱集團(tuán)公司為例進(jìn)行分析，該公司官網(wǎng)供熱面積超過1500萬m2，蒸汽流量主要以專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)孔板差壓式流量計(jì)計(jì)量分析，該流量計(jì)小巧、結(jié)構(gòu)簡單，操作便捷，相關(guān)技術(shù)較為成熟[1]。而流量儀表中的小信號(hào)切除屬流量儀表工作特殊需求，通過小信號(hào)切除，可克服由于小信號(hào)導(dǎo)致的種種不良后果。而不同流量計(jì)原理不同，對(duì)應(yīng)的小信號(hào)機(jī)理具有顯著差異，需對(duì)流量計(jì)小信號(hào)切除點(diǎn)科學(xué)設(shè)計(jì)，確保在蒸汽貿(mào)易結(jié)算中，合理計(jì)算，在流量計(jì)小信號(hào)切除點(diǎn)上用熱，顯示為零的情況下減少供熱方蒸汽損失。

1 概述

差壓式流量計(jì)原本多用于工業(yè)領(lǐng)域，在不同流量計(jì)中應(yīng)用廣泛，且發(fā)展歷史悠久，是小信號(hào)切除技術(shù)應(yīng)用最早的流量計(jì)[2]。無介質(zhì)流動(dòng)，則該變送器零點(diǎn)將發(fā)生漂移，導(dǎo)致流量計(jì)存在信號(hào)輸出（小信號(hào)），易被積算儀捕獲積算。介質(zhì)正常流動(dòng)，則該小信號(hào)可忽略不計(jì)，并不影響計(jì)量精度。為避免無介質(zhì)下的誤流量造成積計(jì)大量誤計(jì)，需設(shè)置門檻，“切除”小信號(hào)。

以傳統(tǒng)差壓式流量計(jì)顯示瞬時(shí)流量，并積算，則流量計(jì)零漂，將導(dǎo)致設(shè)備實(shí)際顯示為零，但是仍然后流量示值。小信號(hào)切除則可完全解決該問題。

差壓式流量計(jì)輸入輸出關(guān)系平方根特性如下所示：

其中，q為流量示值，單位為kg/h（或m3/s），A△p為差壓信號(hào)，qmax則為流量測量上限，流量測量上限隨差壓信號(hào)的提升而提升。在流量逐漸趨向零的時(shí)候，曲線斜率dp/dA△p無限接近于無窮大，也就是說，流量零點(diǎn)具有不穩(wěn)定性。傳統(tǒng)差壓式流量計(jì)精度等級(jí)在公司應(yīng)用多為1．5級(jí)別，一定時(shí)間中，若差壓式流量計(jì)零點(diǎn)漂移在±1．5%，為正常范疇，漂移對(duì)應(yīng)造成的流量值約為 12．2%。

提高差壓變送器實(shí)際精度后，差壓變送器零點(diǎn)漂移原性能大大提高。差壓式流量計(jì)為計(jì)量系統(tǒng)，差壓信號(hào)傳遞失真、流量積算儀誤差等也會(huì)發(fā)生零漂。當(dāng)下，生產(chǎn)廠家將差壓切除點(diǎn)設(shè)置為0．75%，流量值為8．7%?，F(xiàn)代化差壓變送器精度達(dá)到0．075級(jí)，差壓信號(hào)傳遞效率提升，小信號(hào)切除值降低到流量測量上限的2%，系統(tǒng)可穩(wěn)定運(yùn)行。

2 小信號(hào)切除及優(yōu)化方式

對(duì)差壓式流量計(jì)進(jìn)行小信號(hào)切除，可減少蒸汽供應(yīng)方不必要的蒸汽計(jì)量損失，是解決流量計(jì)零漂、解決供應(yīng)方和使用方矛盾的重要方式。雖采用小信號(hào)切除優(yōu)化，但是設(shè)備儀器仍然存在零漂，但是此時(shí)使用者看不到零漂[3]。

就合理狀態(tài)下，不設(shè)小信號(hào)切除，發(fā)現(xiàn)測量滿足要求，此時(shí)不需要切除小信號(hào)。但是在實(shí)際使用中，測量總模擬器件零漂，發(fā)現(xiàn)零漂對(duì)流量計(jì)零點(diǎn)影響具有雙向性，差壓信號(hào)傳遞失真、振動(dòng)對(duì)儀器造成煩擾等，都是差壓式流量計(jì)運(yùn)行中存在的不確定因素，因此實(shí)際工作中必須切除小信號(hào)。

是否切除小信號(hào)，要以切除值的大小來決定，基本原則為，在確保達(dá)到最終目的前提下，需盡可能將切除值選擇的較小為宜。小信號(hào)被切除之后，節(jié)流裝置中，對(duì)應(yīng)計(jì)量系統(tǒng)可輕易實(shí)現(xiàn)：主要是小信號(hào)切除后，在沒有差壓信號(hào)環(huán)境中，流量計(jì)量系統(tǒng)準(zhǔn)確顯示小信號(hào)值，將該的信號(hào)操作設(shè)置為參數(shù)，在流量實(shí)際計(jì)算中將其扣除，則可減少小信號(hào)造成的誤差。

實(shí)際操作中，可以落實(shí)以下操作：

一方面將對(duì)應(yīng)小信號(hào)及流量計(jì)算的各項(xiàng)參數(shù)設(shè)置在特定界面中，歸于同一界面，則在檢定、日常檢查中，可以留意到小信號(hào)的實(shí)際數(shù)值，為日后管理、查詢提供方便。

另一方面，在流量計(jì)算階段，差壓值可以將差壓變送器實(shí)際顯示的數(shù)值減去小信號(hào)值，得到準(zhǔn)確的差壓值。

按照上述方式，對(duì)某地區(qū)供熱集團(tuán)公司蒸汽計(jì)量收費(fèi)的差壓式流量計(jì)對(duì)應(yīng)積算儀進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，將傳統(tǒng)積算儀小信號(hào)切除點(diǎn)的固化計(jì)算進(jìn)行優(yōu)化，以當(dāng)下積算儀小信號(hào)切除在0%-1%范圍內(nèi)選擇性的設(shè)置。傳統(tǒng)積算儀小信號(hào)切除遵從國家JJG1003-2005《流量積算儀檢定規(guī)程》要求，該文件技術(shù)要求將計(jì)算方法固化至儀表，按照規(guī)定公式計(jì)算流量。通過對(duì)積算儀進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，其小信號(hào)切除點(diǎn)的設(shè)置可在允許范圍內(nèi)自由設(shè)置，也就是說，可以針對(duì)實(shí)際蒸汽使用情況設(shè)置有針對(duì)性的小信號(hào)切除點(diǎn)位置，減少外界信號(hào)對(duì)積算儀的影響，同時(shí)也避免小信號(hào)影響計(jì)量數(shù)據(jù)。

經(jīng)過此優(yōu)化改進(jìn)，比對(duì)改進(jìn)設(shè)計(jì)。改進(jìn)前，積算儀小信號(hào)切除點(diǎn)的差壓電流達(dá)到4．12mA，對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)工況最大流量達(dá)到8．66%，通過此改進(jìn)之后，數(shù)據(jù)變化較大。改進(jìn)后小信號(hào)切除點(diǎn)在0%-1%范圍內(nèi)自由選擇設(shè)置，一般情況下設(shè)置小信號(hào)切除點(diǎn)為0．5%，此時(shí)對(duì)應(yīng)差壓電流為4．08mA，占正常工況下最大流量7．07%，小信號(hào)切除點(diǎn)合理降低，差壓式流量計(jì)由于小信號(hào)導(dǎo)致的計(jì)量損失大大減少，增量高達(dá)18．36%，蒸汽供應(yīng)方的經(jīng)濟(jì)損失大大降低，維護(hù)了其基本權(quán)益。

3 結(jié)語

綜上所述，在蒸汽公司實(shí)際流量計(jì)量系統(tǒng)中，其小信號(hào)切除是保證計(jì)量系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)作的重要支持，為確保蒸汽計(jì)量精準(zhǔn)性，需合理設(shè)置小信號(hào)切除，合理使用。差壓式流量計(jì)的小信號(hào)切除優(yōu)化存在固定公式，需遵循JJG1003-2005《流量積算儀檢定規(guī)程》技術(shù)要求，在可以測量的小流量范圍中，找到最合適的點(diǎn)位，針對(duì)實(shí)際工作需求及現(xiàn)場條件，積極調(diào)試，設(shè)置切除點(diǎn)，避免小信號(hào)影響積算計(jì)誤差，給蒸汽供應(yīng)公司造成嚴(yán)重不良后果。