江苏金鼎自动化仪表有限公司 ：姚佳明  

在内燃机试验中，空气流量的测量有运行状态下的非稳定流动时的测量，如充气效率的测量，风冷发动机冷却空气（冷却风扇流量）的测量，发动机排气污染物试验中排气流量测量；另外还有发动机螺旋进气道模拟稳定流动试验中流通能力的测试。这些测量都可用节流式差压流量计测量。

    1 问题提出

    TY1151流量变送器属于差压式流量计范畴的一种。差压式流量计由于具有较低的价格、设备简单、容易掌握以及精度越来越高等优点，所以在流量测量系统中一直占有非常重要的地位，但由于用户安装、使用、维护不当或仪器本身的原因往往会造成较大的测量误差。从笔者所在内燃机试验室现场来看，在内燃机较多的空气测量中，尤其以充气效率的测量误差zui为明显。

    2 内燃机充气效率测量

    在480Q柴油发动机上应用TY1151差压式流量变送器测试量充气效率，另外在同地点（保证环境参数一样）同样的工况下用传统U形管压力计测量压差Δp，用公式Qv=0.08145 计算出进气流量Q_v（m³·min^-1），分别计算由变送器测得的充气效率η_vy和U形管压力计测得的充气效率η_vu进行比较。具体数值见表1。

    从表中对比可以看出，在内燃机充气效率的测量中差压式变送器所测得的值存在较大的测量误差。

    3 误差来源

    造成测量误差过大的原因较多，从现场情况看，主要有以下几点。

    3.1 节流元件开孔直径和管道直径问题

    节流装置在加工制造过程中总是存在一些偏差，或使用过程中孔板的磨损^[1]_。其中与流量测量度密切相关的有节流件开孔直径d和靠近节流装置的直管段内径D。当d和D实际尺寸偏离设计尺寸后，造成的后果就是流量测量系统的满度值产生了变化，见表2和表3。如果将d和D的实际值测量出来，然后代入公式计算出与此实际值相对应的流量满度值，然后用新的满度值代替原设计值，置入流量显示仪表，则系统运行后尺寸误差对测量系统的影响就得到了*的校正。

    3.2 安装问题

    差压变送器在现场的安装是否符合规范要求，直接关系到测量结果准确性^[2]_。

    3.2.1 孔板安装不正确

    孔板设计制造不仅要满足流量及相关标准要求，而且安准要严格符合相关标准要求。

    但从内燃机空气测量现场的实际情况来看，应该注意以下几点^[3]_。

    a）节流元件前端面必须与管道轴线垂直，允许的zui大不垂直度为±1°。

    b）节流元件的开孔必须与管道同心，允许的zui大不同心度为0.015D（1/β-1）。β为直径比β=d/D。

    c）密封垫应尽量薄，且不应凸入管道内壁。

    d）调节流量用的阀门安装在节流元件后zui小直管段长度以外。

    3.2.2 导压管安装不正确

    节流装置导压管的作用是将节流装置所产生的差压信号不失真地传递到差压变送器^[4]，但从内燃机空气测量现场的实际情况来看，导压管的配置这看似简单的事情还是存在很大问题。按照信号不失真传递的要求，正确的导压管安装见图2。安装应注意以下几点。

    a）导压管应垂直或倾斜敷设，其倾斜度不得小于1∶12。

    b）为了避免差压信号传送失真，正、负压导压管应尽量靠近敷设。

    c）导压管应保证密封，不能出现漏气现象。

    3.3差压变送器的静压误差

    从现场来看引起静压误差主要是由于差压变送器安装不垂直，或一开始安装垂直，在后来的使用过程中由于内燃机工作振动而造成安装松动导致不易察觉的倾斜。这也是造成变送器在内燃机空气测量中出现“空跳”的主要原因^[5]。因此，变送器安装必须垂直且紧固牢靠，还要采取适当的防振措施。

    4 结束语

    从TY1151流量变送器在内燃机空气测量的现场来看，造成测量误差的因素较多。在保证变送器本身各技术参数满足要求的同时，还要保证安装、使用、维护要正确，这样才能保证测量结果的准确性。