能源計量儀表誤差產(chǎn)生原因分析研究

鄭景星 張春濤

(唐山不銹鋼有限責(zé)任公司,河北唐山 063000)

能源計量儀表誤差產(chǎn)生原因分析研究

鄭景星 張春濤

(唐山不銹鋼有限責(zé)任公司,河北唐山 063000)

根據(jù)日常對能源計量儀表的安裝、維修、維護工作,結(jié)合部分參考資料,對能源計量儀表產(chǎn)生誤差的原因進行了分析匯總,并對相關(guān)誤差的解決方法做了描述。

能源計量儀表 誤差 原因 解決方法

由于鋼鐵市場的日趨惡化使得鋼鐵廠越來越注重對成本的控制，能源消耗占冶金成本的很大比重，這就使得對能源計量儀表準(zhǔn)確性要求越來越高，我們總是希望儀表在測量時數(shù)值準(zhǔn)確無誤。但無論測量儀表本身如何精確，它所指示出來的測量值與真實值之間總有一定的偏差。偏差產(chǎn)生的原因有很多，有些是可以避免的，而有些則無法消除，這里對唐山不銹鋼廠的能源計量儀表誤差產(chǎn)生原因做了分析與匯總。

1 匯總及分析誤差的意義

由于使用方法和計量設(shè)備的不完善，周圍環(huán)境的影響，測量數(shù)值與真實值之間不可避免的存在著差異，這在數(shù)值上即表現(xiàn)為誤差。隨著科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展和人們認識水平的不斷提高，雖可將誤差控制的越來越小，但終究不能完全消除它。誤差存在的必然性和普遍性，以為大量實踐所證明。為了充分認識并進而減小或消除誤差，就要求我們必須始終保持對誤差產(chǎn)生原因的研究。

2 誤差產(chǎn)生原因匯總及分析

在測量過程中，誤差產(chǎn)生的原因可歸納為以下幾個方面：

2.1 測量裝置的誤差

(1)測量儀表的誤差；任何測量儀表本身都存在著誤差，而唐山不銹鋼廠的能源儀表類型繁多，即使同種介質(zhì)也有使用多種儀表的情況，各種儀表測量方法不同、精度等級不同造成即使在同一位置用不同的表測量數(shù)值也不盡相同，當(dāng)然，此種誤差相對較小，在以后的儀表選型上，盡量做到同種介質(zhì)選擇同種儀表即可降低此種誤差。

(2)測量信號傳輸誤差；每塊儀表的測量值通過數(shù)據(jù)線、網(wǎng)線、光纖、485數(shù)據(jù)線、二次表、N-port、PLC等不同設(shè)備傳入系統(tǒng)中，由于所過設(shè)備及傳輸距離的不同，造成信號衰減程度不同，使得儀表測量值與系統(tǒng)中的顯示值產(chǎn)生誤差。當(dāng)然，此種誤差相對較小但無法避免， 可以通過采用信號線一律用屏蔽線，遠距離信號傳輸降低電信號傳輸距離，增加光纖傳輸?shù)姆椒▉斫档痛苏`差。

2.2 測量環(huán)境造成的誤差

(1)溫度壓力補正造成的誤差；被測介質(zhì)的溫度和壓力對流量測量值有很大的影響，溫度高則流量值變小，壓力高則流量值變大。有些表沒有溫壓補償，只是在二次表中設(shè)定，使得溫度、壓力不能實時檢測造成誤差，此種誤差對于氣體介質(zhì)影響較大，只需把溫度、壓力檢測裝置安裝齊全并正確引入即可避免。

(2)環(huán)境造成的誤差即使有溫壓補償也會可能產(chǎn)生；例如，不銹鋼廠熱帶停產(chǎn)期間，閘板閥關(guān)閉，理論上沒有氣體流動，由于氣溫變化使得管道兩端存在溫差，從而產(chǎn)生氣體流動，使得儀表檢測出數(shù)值，造成誤差，此種誤差較小，只需適當(dāng)調(diào)整儀表下限切除量即可。

2.3 儀表的選型、安裝、使用造成的誤差

(1)提供給廠家的參數(shù)有誤；一般在購買儀表時需要向廠家提供管徑、溫度、壓力、介質(zhì)成分、常用流量、最大流量等參數(shù)。對于介質(zhì)成分，例如高爐煤氣用戶一般不會去做成分鑒定，只是根據(jù)經(jīng)驗值或其它廠數(shù)值去提供給廠家，造成實際密度與設(shè)定值不同而產(chǎn)生誤差。常用流量和最大流量一般用戶會根據(jù)經(jīng)驗值或理論值給出，而這個值可能會與實際值不符，產(chǎn)生超量程現(xiàn)象，而無法準(zhǔn)確計量。這些誤差可以在安裝儀表后根據(jù)實際值聯(lián)系廠家重新計算統(tǒng)一進行調(diào)整。(2)超出儀表可信測量范圍；例如不銹鋼雙高線生產(chǎn)線煤氣總管是按照滿負荷生產(chǎn)設(shè)計的流量上限為120000Nm3/h，但實際生產(chǎn)時，大多數(shù)使用單線生產(chǎn)，實際煤氣使用上限為60000Nm3/h，這就使得儀表在較低流量時工作，而在單爐烘爐時基本不走數(shù)，造成較大誤差。存在此類問題的儀表還有，1#燒結(jié)高煤流量計，轉(zhuǎn)爐烤包器總管流量計等，遇到此類問題可以適當(dāng)縮小儀表量程，或把儀表安裝在各個分支上，當(dāng)然需要增加儀表，增加費用。(3)儀表安裝位置不合理造成誤差；我廠現(xiàn)有儀表由多方安裝，施工隊伍水平不一，有些儀表安裝位置不滿足準(zhǔn)確計量的條件。(4)煤氣表含水造成誤差；眾所周知煤氣中含有水分，高爐煤氣中布袋產(chǎn)出煤氣溫度在100°C以上，而到用戶處，基本在50°C以下，大量水蒸氣變成水，通過排水器排出，而轉(zhuǎn)爐通過水除塵，煤氣中含水量更大。我們的產(chǎn)氣表測量的是含有大量水分的氣體流量，而用氣表測量的是相對含水量較小的氣體流量，成分不同流量就會有誤差，這時就需要把含水量考慮進去，唐山不銹鋼廠使用的煤氣計量儀表多數(shù)是北京博思達的二次表，次表有含水量設(shè)置，根據(jù)實際情況設(shè)置含水量就能減小這部分誤差。(5)管道泄漏造成誤差；大部分水管埋在地下，常年腐蝕可能存在多處漏點，還有未經(jīng)確認私自外接水管的現(xiàn)象，這部分水都無法計量，其它介質(zhì)也存在此種現(xiàn)象，這就使得每天水的采購量與用戶的使用量產(chǎn)生誤差。

2.4 人為造成的誤差

(1)儀表故障不能及時處理造成的誤差；從儀表故障到發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的時間段儀表無法正常計量造成誤差，使得一天的計量不準(zhǔn)確。這種情況，就需要加強維修工人能力，縮短維修時間，從而降低誤差。(2)通訊網(wǎng)絡(luò)故障造成無法及時采數(shù)產(chǎn)生計量誤差；儀表運行正常，但因在24點時網(wǎng)絡(luò)是故障的造成所采數(shù)值與儀表數(shù)值不同造成當(dāng)天計量誤差，此時可以采取用現(xiàn)場直接抄數(shù)代替網(wǎng)絡(luò)自動采集數(shù)據(jù)的方法消除誤差。(3)閥門關(guān)閉不嚴造成誤差；當(dāng)閥門關(guān)閉不嚴時，管道中有少量介質(zhì)流動，儀表可能測不到而顯示零，也可能由于流速過低測出數(shù)據(jù)不準(zhǔn)造成誤差。(4)抄數(shù)時間不同造成計量誤差；大部分表數(shù)據(jù)均由現(xiàn)場人員報數(shù)，要求每天0點抄數(shù)，但時間上不可能正好0點，例如前一天晚上23點30分抄數(shù)，而下一次晚上0點30分抄數(shù)，則會造成一小時也就是5%左右的日累積誤差。此時需要抄數(shù)人員盡量統(tǒng)一抄數(shù)時間，減小誤差。

3 結(jié)語

對于計量儀表我們總是希望它能準(zhǔn)確無誤的計量，但無論測量儀表本身如何精確，它所指示出來的測量值與真實值之間總有一定的偏差。我們無法消除所有誤差，但我們可以消除可以消除的，降低不可消除的，使儀表更加準(zhǔn)確。上訴這些希望能為能源計量相關(guān)人員提供一些參考。

[1]陳洪全,岳智.儀表工程施工手冊.化學(xué)工業(yè)出版社,2005.

[2]王森.儀表常用數(shù)據(jù)手冊.化學(xué)工業(yè)出版社,1998.

[3]費業(yè)泰.誤差理論與數(shù)據(jù)處理.北京.機械工業(yè)出版社,2004.