454FT流量计网格法现场校准

摘要：454FT 流量计具有高精度，高可靠性，以及快速响应的特点。这种仪表是测量传感器插入位置处的风速的流量仪表，仪表测量的风速不是风管的实际风速，所以流过风管截面的风量不是风管的实际风量。在本篇论文中，描述了一种测量风管实际风量的方法，称之为网格法。

关键词：454FT流量计 风速 风量 插入深度 误差

中图分类号：TH814 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）12-0205-03

在中试厂乏燃料后处理工艺运行中，风量的测量及控制是非常重要的，为了保证风量的可靠、准确测量，选择了454FT流量计进行风量测量。454FT流量计具有高精度（精度为+1%），测量风速快速响应（速度传感器响应时间为1s），测速范围宽（流速范围高达0-90Nm/s），采用多个校准系数，工作温度宽（工作温度可到达-40℃～+200℃），可靠性高等优点[2]。仪表能可靠、准确地测量出454FT传感器插入位置处的风速，并由该风速得出风管的风量。但现场风管实际风速=仪表测量点显示的风速X校准系数[2]，现场风管实际风量=风管横截面积X现场风管实际风速。该仪表出厂时，校准系数为1，是一个固定的值。本文介绍网格法校准的方法，用该校准方法得到多个校准系数，从而减少风量测量误差，满足工艺实际风量测量和控制的需求。

1 454FT流量计网格法校准原理

网格法校准原理：把垂直于风向流向的圆形风管横截面（本文章中风管横截面都是指垂直于风向流向的圆形风管横截面）划分成若干个面积相等的小横截面，然后用型号为2444MT便携式流量计（精度为+1%）标准表分别测出每个小横截面的风速，并将测得的所有风速的平均值作为参考值，对被校准流量计的校准系数（BCF）进行校准。

2 454FT流量计网格法现场校准

2.1 圆形风管横截面相等小横截面的划分

2.2 2444MT标准表风速测量点数的确定[1]

具体根据现场风管截面积大小，在管道横截面面积大小及风速测量点数表中，确定风速测量数据的点数，见表1风管横截面面积大小及风速测量点数表。

2.3 454FT流量计被校准表安装以及测量孔位置开孔情况

根据现场风管安装情况，以及现场454FT流量计的安装情况，选择208子项测量内径为1400mm圆形排风管风量的454FT流量计进行现场校准，把该测量仪表称为被校准表。在该被校准表前500mm处，选择开两个测量孔，用于进行网格法校准。454FT被校准表的安装和圆形风管测量孔位置情况，参见图2，454FT被校准表安装和测量孔位置示意图。

2.4 2444MT标准表插入圆形风管横截面深度的计算

2444MT标准表分别插入圆形风管PORT1和PORT2两个测量孔，插入方向要保持与风向流向方向垂直，改变传感器探头的不同插入深度，测量出各个插入深度处的风速。2444MT标准表插入圆形风管横截面的插入深度，参见图1，垂直风向流向的圆形风管横截面示意图。插入深度是指传感器探头到风管内壁且垂直于风向流向的距离。

3 454FT流量计网格法校准前后风速、风量对比及分析

网格法校准前后校准系数及风速、风量对比情况，参见表6，网格法校准前后校准系数及风速、风量对比表。

改变208子项CE1系统排风风机进口电动阀开度4次，当进口电动阀开度为0%时，被校准表会自动选择所对应的1.06184校准系数；当进口电动阀开度为0%～50%范围内时，被校准表会自动选择所对应的1.07756校准系数；当进口电动阀开度为50%～80%范围内时，被校准表会自动选择所对应的1.08301校准系数；当进口电动阀开度为80%～100%范围内时，被校准表会自动选择所对应的1.14356校准系数。454FT流量计会根据不同的风速值自动寻找校准系数，现场实际的风速=仪表测量点显示的风速X校准系数[2]，风管风量=风管横截面积X现场风管实际风速，从而得到现场的实际风量。网格法校准后，现场风管的实际风量与网格法校准前的风量相比，减小的误差值各不相等，分别是5.67%，6.84%，7.45%，12.36%，排风风机负荷增大，减小的误差值随之增大。

4 结语

改变排风风机进口电动阀开度4次，用网格法对风管内径为1400mm圆形排风风管进行网格法校准后，可得到4个校准系数，当风管风速发生变化时，仪表会根据不同的测量风速值自动寻找校准系数，从而准确测量出现场风管的实际风速和实际风量。进口电动阀开度逐步增大，网格法校准前后风量相对误差绝对值随之增大，454FT流量计网格法校准对风管实际风量的测量更为准确，实际测量误差更小。

参考文献

[1]KURZ INSTRUMENTS，INC CALIBRATION PROCEDURE# CAL016C In-Situ Field Calibration Procedure 7-9.

[2]Series 454FT Insertion Mass Flow Transmitter User’s GuideDCN： 360197-1.2 Rev. A Covers MFT V 1.2x FirmwareOctober 15， 2003Kurz Instruments Inc. 2，48.