摘(zhai)要:利用(yong)常壓氣(qi)體作爲(wei)流動介(jie)質，以流(liu)出系數(shu)平均相(xiang)對誤差(cha)、線性度(du)和不确(que)定度爲(wei)評價指(zhi)标，通過(guo)🌈實流😍上(shang)遊組合(he)管件對(dui)孔闆流(liu)量計 測(ce)量性能(neng)的影響(xiang)。根據不(bu)同的上(shang)遊阻流(liu)件對孔(kong)闆流量(liang)計測量(liang)精度的(de)影響。根(gen)據結果(guo)，爲保證(zheng)相對誤(wu)差在可(ke)接受範(fan)圍，給出(chu)對❗于不(bu)同形式(shi)的上遊(you)組合管(guan)件孔🌐闆(pan)流量計(ji)對前直(zhi)管段長(zhang)度的建(jian)議。
0引言(yan)
　　根據海(hai)洋平台(tai)上特有(you)的工藝(yi)處理模(mo)式和安(an)裝習☂️慣(guan)，分别對(dui)中海油(you)2006年以後(hou)投産的(de)9個新建(jian)海洋平(ping)台JZ25-1CEP、JZ25-1SCEP、JZ25-1SWHPB、BZ26-3WHPA、BZ26-3WHPB、SZ36-1CEPK、JX1-1CEPA、BZ19-4WHPB、LD32-2PSP的三(san)維模👅型(xing)進行了(le)流量🔱計(ji)安裝上(shang)遊的管(guan)件形式(shi)的整理(li)，發現在(zai)上述平(ping)台上孔(kong)闆流量(liang)計用于(yu)對天然(ran)氣的計(ji)量占76%，少(shao)數是用(yong)于對消(xiao)防水和(he)回注水(shui)的計量(liang)。總結出(chu)4種常見(jian)的組❓合(he)阻流件(jian)形式，開(kai)展上遊(you)㊙️組合管(guan)件對孔(kong)闆流量(liang)計性能(neng)影響，主(zhu)要包括(kuo)🐉球閥+90°彎(wan)頭、球閥(fa)+90°彎頭+漸(jian)縮管+90°彎(wan)🔴頭、球閥(fa)+90°彎頭+漸(jian)縮管、球(qiu)閥+漸♻️縮(suo)管。
1實驗(yan)平台的(de)設計

　　如(ru)圖1所示(shi)圖中的(de)風機通(tong)過外部(bu)的變頻(pin)器裝置(zhi)不斷地(di)調節☁️風(feng)機的風(feng)速，從管(guan)道入口(kou)抽取空(kong)氣，爲實(shi)驗提供(gong)穩定的(de)空氣🚩流(liu)體，通過(guo)穩壓罐(guan)來達到(dao)穩壓的(de)目的。圖(tu)中的♋渦(wo)輪流量(liang)計爲标(biao)準表，空(kong)氣流體(ti)通💁過渦(wo)輪流量(liang)計時，可(ke)🏃🏻以測得(de)空氣流(liu)體的标(biao)準流量(liang)🏃‍♂️。當空氣(qi)流體通(tong)過孔闆(pan)流量計(ji)時，在流(liu)❗量計的(de)上遊和(he)下遊會(hui)産生壓(ya)差，這種(zhong)壓差可(ke)以經過(guo)高精度(du)的差壓(ya)變送器(qi)檢測并(bing)轉化成(cheng)4～20mA信号，然(ran)後通過(guo)16位的A/D轉(zhuan)🍓換芯片(pian)，将模拟(ni)信号轉(zhuan)化成數(shu)字信号(hao)送到計(ji)算機進(jin)行處理(li)💋，穩壓罐(guan)上的溫(wen)度傳感(gan)器将電(dian)壓信号(hao)轉換成(cheng)對應的(de)溫度信(xin)号，送到(dao)16位的模(mo)拟量🏃信(xin)号采集(ji)👣卡A/D芯片(pian)進行處(chu)理;同時(shi)模拟量(liang)信号采(cai)集卡A/D芯(xin)片還對(dui)标👣準表(biao)的頻率(lü)進行采(cai)集。在計(ji)算機中(zhong)安裝實(shi)驗标定(ding)系統軟(ruan)件，該軟(ruan)件是用(yong)VB進行編(bian)寫的，支(zhi)持多線(xian)程實時(shi)通信，通(tong)過這種(zhong)軟件，可(ke)以在💁計(ji)算機中(zhong)實現不(bu)同的數(shu)據的顯(xian)示與分(fen)析。
　　下面(mian)對用到(dao)的儀器(qi)設備的(de)性能參(can)數進行(hang)說明:
　　标(biao)準表采(cai)用 渦輪(lun)流量計(ji) ，測量範(fan)圍在25～1400m3/h之(zhi)間，精度(du)爲0.5%，重複(fu)性爲0.06%;溫(wen)度傳感(gan)器采用(yong)的🙇‍♀️是精(jing)度爲0.1%;壓(ya)力傳感(gan)器爲ＲOSEMOUNT3051型(xing)号，精度(du)爲0.075%; 差壓(ya)變送器(qi) 爲日本(ben)橫河的(de)EJA110A，可測量(liang)的差壓(ya)範圍爲(wei)0～10kPa，精度爲(wei)0.075%;模拟⭐量(liang)信号采(cai)集卡采(cai)用的是(shi)研華PCI-1716，精(jing)度爲16位(wei)。本次實(shi)驗對象(xiang)❤️選擇了(le)DN100孔闆流(liu)量計。
2阻(zu)流件對(dui)孔闆流(liu)量計測(ce)量精度(du)影響的(de)實驗研(yan)究
2.1孔闆(pan)流量計(ji)的基準(zhun)實驗
　　用(yong)于孔闆(pan)流量計(ji)的基準(zhun)實驗的(de)前直管(guan)段長50D，後(hou)直管段(duan)長10D，管道(dao)内流體(ti)流動爲(wei)充分發(fa)展的湍(tuan)流狀态(tai)［1］［2］［3］［4］。前期大(da)量文獻(xian)🈲表明✨，前(qian)直管段(duan)長度達(da)到50D時，可(ke)以認爲(wei)流場已(yi)經充分(fen)發展☎️;同(tong)時，後直(zhi)管段達(da)到10D，不會(hui)影響孔(kong)闆流量(liang)計流出(chu)系數。阻(zu)流件實(shi)驗均按(an)照前直(zhi)⛷️管段50D，後(hou)直管段(duan)10D的直管(guan)段☂️爲基(ji)準進行(hang)📐比較，從(cong)而得👈到(dao)流出系(xi)數和流(liu)出系數(shu)相對誤(wu)差的變(bian)化情況(kuang)。
2.2上遊阻(zu)流件對(dui)孔闆流(liu)量計測(ce)量精度(du)影響的(de)實驗研(yan)究
2.2.1上遊(you)阻流件(jian)類型—DN100球(qiu)閥+DN100單彎(wan)頭的實(shi)驗研究(jiu)
　　上遊阻(zu)流件類(lei)型爲DN100球(qiu)閥+DN100單彎(wan)頭的雷(lei)諾數-流(liu)出系數(shu)曲線圖(tu)如圖2所(suo)示，從圖(tu)中可以(yi)看出，前(qian)直管段(duan)長度爲(wei)50D、30D的流出(chu)系數與(yu)基準實(shi)驗極爲(wei)接近，從(cong)10D開始，随(sui)着前直(zhi)✔️管段長(zhang)度的縮(suo)短，流出(chu)系數呈(cheng)遞減趨(qu)勢。

　　從表(biao)1可以看(kan)出，相對(dui)于基準(zhun)實驗，前(qian)直管段(duan)長度爲(wei)50D和30D時🐉平(ping)均相對(dui)誤差爲(wei)正值，其(qi)他工況(kuang)下爲負(fu)值;比較(jiao)而🧡言，50D較(jiao)30D的平均(jun)相對誤(wu)差略大(da)，但量值(zhi)僅差0.06%;從(cong)30D開始，随(sui)着直管(guan)段長度(du)的縮短(duan)，流出系(xi)數的相(xiang)對誤差(cha)🔅呈遞增(zeng)趨勢，此(ci)變化趨(qu)勢也可(ke)見圖3所(suo)示。


2.2.2上遊(you)阻流件(jian)類型—DN150球(qiu)閥+DN150變DN100漸(jian)縮管的(de)實驗研(yan)究
　　阻流(liu)件類型(xing)爲DN150球閥(fa)+DN150變DN100漸縮(suo)管的雷(lei)諾數-流(liu)出系數(shu)曲線圖(tu)如圖4所(suo)示，從圖(tu)中可以(yi)看出，随(sui)着前直(zhi)管段長(zhang)度的縮(suo)短，流出(chu)系🈲數呈(cheng)遞減趨(qu)勢。

　　從表(biao)2可以看(kan)出，相對(dui)于基準(zhun)實驗，前(qian)直管段(duan)長度爲(wei)30D、10D的平🙇🏻均(jun)相對⛱️誤(wu)差爲正(zheng)值，前直(zhi)管段長(zhang)度爲4D的(de)平均🆚相(xiang)對誤差(cha)🌈爲負值(zhi);從絕對(dui)值上看(kan)，前直管(guan)段長度(du)爲💁4D時相(xiang)對誤差(cha)最大，此(ci)變化趨(qu)勢也可(ke)見圖5所(suo)示。


2.2.3上遊(you)阻流件(jian)類型—DN150球(qiu)閥+90°單彎(wan)頭+DN150變D100漸(jian)縮管的(de)實驗研(yan)☁️究
　　阻流(liu)件類型(xing)爲DN150球閥(fa)+90°單彎頭(tou)+DN150變DN100漸縮(suo)管的雷(lei)諾數-流(liu)🐇出系數(shu)🈲曲線圖(tu)如圖6所(suo)示，從圖(tu)中可以(yi)看出，随(sui)着前直(zhi)管段長(zhang)度的縮(suo)短，流出(chu)系數呈(cheng)遞減趨(qu)勢。

　　從表(biao)3可以看(kan)出，相對(dui)于基準(zhun)實驗，前(qian)直管段(duan)長度爲(wei)50D和30D時平(ping)均相對(dui)誤差爲(wei)正值，其(qi)他工況(kuang)下爲負(fu)值;前50D與(yu)前30D的平(ping)均相對(dui)誤差較(jiao)爲接近(jin)，從前30D開(kai)始，縮短(duan)前🌏直管(guan)段，平均(jun)相對誤(wu)差呈增(zeng)大趨勢(shi)，此趨勢(shi)也可見(jian)😄圖7所示(shi)。


2.2.4阻流件(jian)類型—DN150球(qiu)閥+90°單彎(wan)頭+DN150變DN100漸(jian)縮管+90°單(dan)彎頭的(de)實驗研(yan)究
　　阻流(liu)件類型(xing)爲DN150球閥(fa)+90°單彎頭(tou)+DN150變DN100漸縮(suo)管+90°單彎(wan)頭的雷(lei)✂️諾數-流(liu)出🐕系數(shu)曲線圖(tu)如圖8所(suo)示，從圖(tu)中可以(yi)看出，随(sui)着前直(zhi)管段🌍長(zhang)度的縮(suo)✏️短，流出(chu)系數呈(cheng)遞減趨(qu)勢🈲。

從表(biao)4可以看(kan)出，相對(dui)于基準(zhun)實驗，前(qian)直管段(duan)長度爲(wei)㊙️50D和🧑🏾‍🤝‍🧑🏼30D時🔆平(ping)均相✂️對(dui)誤差爲(wei)正值，其(qi)他工況(kuang)下爲負(fu)值;前直(zhi)管段長(zhang)度爲50D與(yu)30D的平均(jun)相對誤(wu)差較爲(wei)接近，從(cong)前30D開始(shi)，縮💔短前(qian)直管段(duan)，平🈲均相(xiang)對誤差(cha)整體呈(cheng)增大趨(qu)勢，此趨(qu)勢也可(ke)見圖👉9所(suo)示。
3結論(lun)
　　安裝條(tiao)件的不(bu)同對孔(kong)闆流量(liang)計有着(zhe)很大的(de)影響，根(gen)據不同(tong)的安裝(zhuang)條件，對(dui)孔闆流(liu)量計的(de)測量精(jing)度的影(ying)🧡響進行(hang)了實驗(yan)研究。研(yan)究發現(xian):


1)當孔闆(pan)流量計(ji)上遊存(cun)在阻流(liu)件時，對(dui)于不同(tong)形式的(de)阻流件(jian)，當🥰後直(zhi)管段長(zhang)度不變(bian)時，随着(zhe)前直管(guan)段長度(du)變短，流(liu)出系數(shu)相對誤(wu)差随之(zhi)變大。
2)從(cong)實驗結(jie)果分析(xi)，讨論的(de)4種組合(he)式阻流(liu)件情況(kuang)所需的(de)前直管(guan)段長度(du)均比ISO5167中(zhong)規定的(de)前直管(guan)段長度(du)短。說明(ming)标準中(zhong)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻規定🎯的(de)比✉️實際(ji)應用時(shi)更嚴格(ge)苛刻。

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