液柱高度的影響及消除方法

在蒸汽計量系統中,由于流體容易被壓縮,為了保證計量精確度,一般引入流體壓力補償（飽和蒸汽）或流體溫度壓力補償（過熱蒸汽）。那么,流體壓力就成為蒸汽計量的重要變量。在蒸汽壓力的測量中,由于引壓管內冷凝水的重力作用會使壓力變送器測量到的壓力同蒸汽壓力之間出現一定的差值。

（1）引壓管中液柱高度對壓力測量的影響

在壓力變送器安裝現場，為了維修的方便，壓力變送器安裝地點與取壓點往往不在同一高度，這樣，引壓管中的冷凝液就會對壓力測量帶來影響。圖3.12所示為4種常見的情況。其中，p_S為蒸汽壓力，p₀為變送器壓力輸入口處實際壓力；h為高度差（m）；g為重力加速度（m/s2）；ρ_w為冷凝液密度（kg/m3）。

在圖3.12（b）中因變送器在取壓點下方，如果引壓管中充滿冷凝液，則變送器示值偏高gρ_wh，在h=6m，g以9.80665m/s2計，ρ_w以998.2kg/m3（假定液溫為20℃）計，對變送器的影響值為58.7kPa。圖3.12（c）因變送器在取壓點上方，如果引壓管充分排氣，引壓管中充滿冷凝液，則對變送器的影響值為-gρ_wh。而圖3.12（d）因引壓管中冷凝液高度難以確定，所以變送器輸出低多少也就難以確定，故不宜采用。

（2）測壓誤差對流量示值的影響

測壓誤差如果不予校正，對流量測量系統精確度一般都有影響。而影響程度不僅同

流體的常用工況有關，而且同流量計的類型有關。

以上面所舉的例子為例，在流體常用壓力等于0.7MPa（表面值），常用溫度等于250℃的工況條件下（即為過熱蒸汽），壓力測量偏高58.7kPa，對于差壓式流量計將引入3.69%R的誤差，對于渦街流量計將引入7.52%R的誤差。

在流體的常用壓力等于0.7MPa的飽和蒸汽條件下，壓力測量偏高58.7kPa，對于差壓式流量計將引入3.42%R的誤差，對于渦街流量計將引入6.95%R的誤差。

因此，引壓管中液柱高度對壓力測量影響必須予以校正。

（3）液柱高度影響的校正

壓力變送器引壓管中冷凝液液柱高度對壓力測量的影響通常可用兩種方法校正，即在變送器中校正和在二次表中校正。

①在壓力變送器中校正

這種校正方法的實質是對變送器的零點作遷移。在上面的例子中，如果變送器的測量范圍為0~1.0MPa，零點作-58.7kPa遷移后其測量范圍就變為-58.7~941.3kPa。在現場操作中，就是用手持終端將測量范圍設置為-58.7~941.3kPa。對于非智能型變送器，就是變送器壓力輸入口通大氣的條件下，將輸出遷移到3.0608mA。

這種方法儀表人員往往不喜歡使用，因為要對變送器零點作遷移，需要對設計文件和設備卡片作相應的修改，手續繁瑣。而且如果遷移量較大，對于非智能型變送器根本就無法實現，相比之下，在二次表中作校正就成為受歡迎的方法。

②在二次表中校正

  這里說的二次表是廣義的，不僅包括普通的二次表，也包括DCS、智能調節器等，其校正方法是相同的。以FC6000型智能流量演算器為例，對上面的情況作校正就是將菜單的（測量起始點）寫入-58.7kPa（或-0.0587MPa），而將（測量滿度）寫入941.3kPa（或0.9413MPa）即可，因此省力、省時又準確。