孔(kong)闆流量計(ji)測量原理(li)
　　孔闆流量(liang)計 是将标(biao)準孔闆與(yu)多參數 差(cha)壓變送器(qi) （或差壓變(bian)送器、溫度(du)變送器及(ji) 壓力變送(song)器 ）配套組(zu)成的高量(liang)程比差壓(ya)流量裝置(zhi)，可測量氣(qi)體、蒸汽🔞、液(ye)體及引的(de)流量，廣泛(fan)應用于石(shi)油、化工、冶(ye)金、電力、供(gong)熱👌、供水等(deng)領域的過(guo)程控制和(he)測量。節流(liu)裝置又稱(cheng)爲差壓式(shi)流量計，是(shi)由一次檢(jian)測件（節流(liu)件）和二次(ci)裝🎯置（差壓(ya)變送器和(he)流量顯示(shi)儀）組成廣(guang)泛應用于(yu)氣體。蒸汽(qi)和液體的(de)流量測量(liang)。具有結構(gou)簡單，維修(xiu)方便，性能(neng)穩定。在已(yi)知有關參(can)數的條件(jian)下🆚，根據流(liu)動連續性(xing)原理和伯(bo)努利方程(cheng)可以推導(dao)出🥵差壓與(yu)流量之間(jian)的👈關系而(er)求得流量(liang)♊。
其基本公(gong)式如下：

c－流(liu)出系數　無(wu)量綱
d－工作(zuo)條件下節(jie)流件的節(jie)流孔或喉(hou)部直徑
D－工(gong)作條件下(xia)上遊管道(dao)内徑
qm－質量(liang)流量　Kg/s
qv－體積(ji)流量　m3/s
?－直徑(jing)比d/D無量綱(gang)
流體的密(mi)度Kg/m3
可膨脹(zhang)性系數　無(wu)量綱
基本(ben)結構
節流(liu)件：标準孔(kong)闆、标準噴(pen)嘴、長徑噴(pen)嘴、1／4圓孔闆(pan)、雙重🔞孔闆(pan)、偏💃🏻心孔闆(pan)、圓缺孔闆(pan)、錐形入口(kou)孔闆等
取(qu)壓裝置：環(huan)室、取壓法(fa)蘭、夾持環(huan)、導壓管等(deng)
連接法蘭(lan)（家标準、各(ge)種标準及(ji)其它設計(ji)部門的法(fa)蘭）　、緊固件(jian)。
測量管
孔(kong)闆流量計(ji)結構圖：

使(shi)用條件
　　孔(kong)闆流量計(ji)是将标準(zhun)孔闆、 智能(neng)差壓變送(song)器 、 三閥組(zu) 、 智能流量(liang)積算儀 配(pei)套組成的(de)，又稱 差壓(ya)式流量計(ji) 、 平衡流量(liang)計 ，具有量(liang)程比差壓(ya)流量裝置(zhi)，可測量氣(qi)體、蒸汽、液(ye)體的流量(liang)。廣泛📐應用(yong)于石油、化(hua)工、冶、電力(li)、供熱、供水(shui)等域的過(guo)程控制和(he)測量。
　　在充(chong)滿管道的(de)流體，當它(ta)們流經管(guan)道内的節(jie)流裝置時(shi)，流束将在(zai)節流裝置(zhi)的節流件(jian)處形成局(ju)部收縮，從(cong)而使流速(su)🧡增加👄，靜壓(ya)力低，于是(shi)在節流件(jian)前後便産(chan)生💋了壓力(li)降，即壓差(cha)，介質流動(dong)的流量越(yue)大，在節流(liu)件前後産(chan)生的壓差(cha)就越大，所(suo)以孔闆流(liu)量計可以(yi)通過測量(liang)壓差來衡(heng)🔞量流體流(liu)量的大小(xiao)。這種測量(liang)方法是以(yi)能量守衡(heng)定律和流(liu)動連續性(xing)定律爲基(ji)準的。
孔闆(pan)流量計節(jie)流裝置（孔(kong)闆流量計(ji)）是集流量(liang)、溫度、壓力(li)檢👌測功能(neng)于體，并能(neng)進行溫度(du)、壓力自動(dong)補償的新(xin)代流量計(ji)，該孔闆流(liu)量計采用(yong)先進的微(wei)機技術與(yu)微功耗新(xin)技術，功🏃🏻能(neng)強，結🐆構緊(jin)湊，操作簡(jian)單，使用方(fang)便。
孔闆流(liu)量計正常(chang)使用條件(jian)：
（1）工藝介質(zhi)要持續的(de)通過孔闆(pan)流量計而(er)且要充滿(man)導壓管🐆管(guan)，否則流量(liang)将無法測(ce)量。例如棒(bang)磨機給水(shui)流量無指(zhi)示，儀表工(gong)到現場檢(jian)查變送器(qi)打開排污(wu)有少量水(shui)流出🤩，認爲(wei)是導壓管(guan)🏃🏻堵塞了，用(yong)氮氣吹，發(fa)現是通的(de)，仔細檢查(cha)後發現節(jie)流元件安(an)裝在靠近(jin)㊙️出水口附(fu)近（常壓），而(er)且管道又(you)再處（距🏃‍♀️地(di)面11m）水沒有(you)充滿工藝(yi)管道。建議(yi)把孔闆流(liu)量計移位(wei)，後來🔆把孔(kong)闆移到距(ju)地面7米左(zuo)右的🐕橫管(guan)段，這🈲時水(shui)能滿管流(liu)👨‍❤️‍👨量指示正(zheng)常。
（2）被測介(jie)質在物理(li)上和熱力(li)學上必須(xu)是均勻的(de)單🛀🏻相流體(ti)。
（3）被測介質(zhi)流經節流(liu)裝置時不(bu)得發生相(xiang)變；即使導(dao)壓管内🤞發(fa)生相變也(ye)不行。
（4）節流(liu)裝置所測(ce)得被測介(jie)質必須是(shi)穩定流，或(huo)被測🙇‍♀️介質(zhi)是✉️穩定的(de)緩慢變化(hua)的，不适用(yong)于動流和(he)臨界的流(liu)量測量。
（5）流(liu)束應與管(guan)道平行，不(bu)得有旋轉(zhuan)流。
安裝要(yao)求
節流裝(zhuang)置的安裝(zhuang)和适用于(yu)下列管段(duan)和管件有(you)關：節流件(jian)上遊側第(di)一阻力件(jian)、第二阻力(li)件，節流件(jian)下右側第(di)一❗阻力😘件(jian)，從節流件(jian)上遊第二(er)阻力件到(dao)下遊第一(yi)🥵阻力件之(zhi)間的管段(duan)以及差壓(ya)訊号管路(lu)等㊙️。


管道條(tiao)件
（1）節流件(jian)前後的直(zhi)管段必須(xu)是直的，不(bu)得有肉眼(yan)可👈見💞的🆚彎(wan)曲✂️。
（2）安裝節(jie)流件用得(de)直管段應(ying)該是光滑(hua)的，如不光(guang)滑，流量系(xi)數應乘以(yi)粗糙度修(xiu)正稀疏。
（3）爲(wei)保證流體(ti)的流動在(zai)節流件前(qian)1D出形成充(chong)分發展的(de)紊流速度(du)分布，而且(qie)使這種分(fen)布成均勻(yun)的軸對稱(cheng)形，所以直(zhi)管段必須(xu)是圓的，而(er)且對節流(liu)件前2D範圍(wei)，其圓度要(yao)求其甚爲(wei)嚴格，并且(qie)有一定的(de)圓度指标(biao)。具體衡量(liang)方法：
（A）節流(liu)件前OD，D/2，D，2D4個垂(chui)直管截面(mian)上，以大至(zhi)相等的角(jiao)距離至💘少(shao)分别測量(liang)4個管道内(nei)徑單測值(zhi)，取平均值(zhi)D。任意💚内徑(jing)單測👄量值(zhi)
與平均值(zhi)之差不得(de)超過±0.3%。
（B）在節(jie)流件後，在(zai)OD和2D位置用(yong)上述方法(fa)測得8個内(nei)徑單測值(zhi)，任
意單測(ce)值與D比較(jiao)，其最大偏(pian)差不得超(chao)過±2%。
2）節流件(jian)前後要求(qiu)一段足夠(gou)長的直管(guan)段，這段足(zu)夠長的直(zhi)🚩管段🧑🏽‍🤝‍🧑🏻和節(jie)流件前的(de)局部阻力(li)件形式有(you)關和直徑(jing)比β有關♻️，見(jian)表1（β=d/D,d爲孔闆(pan)開孔直徑(jing)，D爲管道内(nei)徑🐪）。
（4）節流件(jian)上遊側第(di)一阻力件(jian)和第二阻(zu)力件之間(jian)的直管段(duan)長度可按(an)第二阻力(li)件的形式(shi)和β=0。7（不論實(shi)際β值是多(duo)少）取表☀️一(yi)所列數值(zhi)的1/2。
（5）節流件(jian)上遊側爲(wei)敞開空間(jian)或直徑≥2D大(da)容器時，則(ze)敞☁️開空間(jian)或大容器(qi)與節流件(jian)之間的直(zhi)管長不得(de)小✔️于30D（15D）。若節(jie)流件和敞(chang)開空間或(huo)大容器之(zhi)間尚有其(qi)它局部阻(zu)力件時，則(ze)除在節流(liu)件與局部(bu)阻力件之(zhi)間設有附(fu)合表1上規(gui)定的最小(xiao)直管段長(zhang)1外，從敞開(kai)空間到節(jie)流件之間(jian)的直管段(duan)總長也不(bu)得小于30D（15D）。
節(jie)流件上下(xia)遊側的最(zui)小直管段(duan)長度表



注(zhu)：1、上表隻對(dui)标準節流(liu)裝置而言(yan)，對特殊節(jie)流裝置💋可(ke)供參考
2、列(lie)數系爲管(guan)内徑D的倍(bei)數。
3、上表括(kuo)号外的數(shu)字爲“附加(jia)相對極限(xian)誤差爲零(ling)”的數🌈值，括(kuo)号内的數(shu)字爲“附加(jia)相對極限(xian)誤差爲±0.5%”的(de)數值。即直(zhi)管段長度(du)中有一個(ge)采用括号(hao)内的數值(zhi)時，流量測(ce)量的極限(xian)相對🍉誤差(cha)τQ/Q。應再算術(shu)相加0.5%亦即(ji)（τQ/Q+0.5）%
4、若實際直(zhi)管段長度(du)大于括号(hao)内數值，而(er)小于括号(hao)外的數值(zhi)時🙇🏻，需按“附(fu)加極限相(xiang)對誤差爲(wei)0.5%”處理。
（1）直流(liu)件安裝在(zai)管道中，其(qi)前端面必(bi)須與管道(dao)軸線垂直(zhi)，允許的最(zui)大不垂直(zhi)度不得超(chao)過±1°。
（2）節流件(jian)安裝在管(guan)道中後，其(qi)開孔必須(xu)與管道同(tong)心，其允許(xu)的最🐅大不(bu)同心度ε不(bu)
得超過下(xia)列公式計(ji)算結果:ε≤0.015D（1/β-1）。
（3）所(suo)有墊片不(bu)能用太厚(hou)的材料，最(zui)好不超過(guo)0.5mm，墊片不能(neng)突出管🔞壁(bi)内否則可(ke)能引起很(hen)大的測量(liang)誤差。
（4）凡是(shi)調節流量(liang)用的閥門(men)，應裝在節(jie)流件後最(zui)小值管段(duan)🔴長度以外(wai)
（5）節流裝置(zhi)在工藝管(guan)道上的安(an)裝，必須在(zai)管道清洗(xi)👨‍❤️‍👨吹掃後進(jin)行。
（6）在水平(ping)或傾斜管(guan)道安裝的(de)節流裝置(zhi)的取壓方(fang)式。
一、被測(ce)流體爲液(ye)體時，爲防(fang)止氣泡進(jin)工藝管道(dao)入導壓管(guan)，取壓口應(ying)處于工藝(yi)管道中心(xin)線下偏≤45°的(de)位置上，正(zheng)負取壓口(kou)處于與管(guan)道對稱位(wei)置時，兩者(zhe)應在同一(yi)水平面🌈上(shang)（如下❄️圖）。

二(er)、被測流體(ti)爲氣體時(shi)，爲防止液(ye)體截止閥(fa)導壓管⛷️（冷(leng)凝液）進👄入(ru)導壓管，取(qu)壓口應處(chu)工藝管道(dao)中心管道(dao)上方線上(shang)插≤45°的位置(zhi)，正負取壓(ya)口處于與(yu)管道對稱(cheng)位置時，兩(liang)者應在同(tong)👌一水平線(xian)上（見下圖(tu)）。

三、被測流(liu)體爲蒸汽(qi)時，應保證(zheng)冷凝器中(zhong)冷凝液面(mian)恒定和正(zheng)🌈負導壓管(guan)上的冷凝(ning)面高度一(yi)緻，正負壓(ya)口處于與(yu)管道對稱(cheng)位置時，兩(liang)者應在同(tong)一水平面(mian)上（見下圖(tu)）。


上述三種(zhong)取壓口的(de)安裝量式(shi)，均可與管(guan)道對稱和(he)管‼️道的同(tong)一側進行(hang)安裝。
（7）安裝(zhuang)節流裝置(zhi)的管道處(chu)于垂直時(shi)，冷凝器應(ying)處于同一(yi)水平位🐅置(zhi)上，這樣可(ke)以消除因(yin)取壓孔位(wei)置高度不(bu)👣同而引起(qi)🌈的測量誤(wu)差。
（8）導壓管(guan)應按被測(ce)流體的性(xing)質和參數(shu)使用耐壓(ya)，耐腐🍓蝕的(de)材🤩質制造(zao)，其内徑不(bu)得小于6㎜長(zhang)度最好在(zai)16M之内，視被(bei)測流體⁉️性(xing)質而安，不(bu)同長度下(xia)的最小内(nei)徑💞（見下表(biao)）。

（9）安裝差壓(ya)信号按1：10傾(qing)斜度敷設(she)。
安裝方式(shi)
測量液體(ti)：測量液體(ti)流量時工(gong)藝管道水(shui)平安裝，差(cha)壓❗變送器(qi)💃🏻的位置放(fang)出空氣處(chu)于節流裝(zhuang)置下方時(shi)，取壓🌂口應(ying)👄在節流裝(zhuang)置的水平(ping)中心軸線(xian)下偏45°角引(yin)出，這樣可(ke)以消樣除(chu)由流體傳(chuan)🏃‍♂️放出的氣(qi)體進入導(dao)壓管和差(cha)壓變送器(qi)。
測量水蒸(zheng)汽：測量蒸(zheng)汽流量時(shi)，安裝方式(shi)一般爲差(cha)壓變送器(qi)低于、高于(yu)節流裝置(zhi)兩種。取壓(ya)口位置應(ying)附合上述(shu)安裝要求(qiu)，并在導壓(ya)管制高點(dian)處裝上放(fang)氣閥和氣(qi)體收集器(qi)。
測量氣體(ti)：測量介質(zhi)爲清潔的(de)氣體流量(liang)時，安裝方(fang)式🏃‍♂️一般爲(wei)❓差壓變送(song)器高于、低(di)于節流裝(zhuang)置兩種取(qu)壓口💋位置(zhi)應符合上(shang)述安裝要(yao)求，當差壓(ya)變送器低(di)🐆于節流裝(zhuang)置時，導壓(ya)管必須向(xiang)下彎至差(cha)壓變送器(qi)，并在最低(di)處裝置放(fang)❄️水閥和沉(chen)積器。
　　測量(liang)腐蝕性液(ye)體和氣體(ti)：測量腐蝕(shi)性的液體(ti)和氣☁️體流(liu)💜量時，取壓(ya)口應附合(he)上述安裝(zhuang)要求，不論(lun)管道💃是水(shui)平安裝或(huo)垂直安裝(zhuang)👣，差壓變送(song)器高于或(huo)低于節流(liu)裝置，均必(bi)須在差壓(ya)變送🏃🏻‍♂️器和(he)節流裝置(zhi)之間的隔(ge)離器，并在(zai)隔離器至(zhi)差壓變送(song)器的管路(lu)内填⭕充隔(ge)離液，使被(bei)測流體不(bu)能與差壓(ya)變送器接(jie)觸，以💛免破(po)壞差壓變(bian)😘送器的正(zheng)常工作性(xing)能。

重複開(kai)方
　　差壓式(shi)流量計總(zong)是要有開(kai)平方運算(suan)這一環節(jie)，但若在差(cha)壓變😘送器(qi)開了平方(fang)後，在流量(liang)二次表中(zhong)再開一♌次(ci)平方，就會(hui)産生相當(dang)大的誤差(cha)。表9.2所列即(ji)爲各典型(xing)試驗點重(zhong)複開方後(hou)理論輸出(chu)💋值的對照(zhao)表。
重複開(kai)方後的理(li)論輸出對(dui)照表

差壓(ya)值/％	開方後(hou)的流量值(zhi)/％	重複開方(fang)後的輸出(chu)值/％	差壓值(zhi)/％	開方後的(de)流量值/％	重(zhong)複開方後(hou)的輸出值(zhi)/％	差壓值/％	開(kai)方後的流(liu)量值/％	重複(fu)開方後的(de)輸出值/％
0 1 4 9	0 10 20 30	0 31.62 44.72 54.77	16 25 36 49	40 50 60 70	63.25 70.71 77.46 83.67	64 81 100	80 90 100	89.44 94.87 100

　　重(zhong)複開方的(de)錯誤一般(ban)發生在差(cha)壓變送器(qi)帶來開方(fang)🔱功能的系(xi)統中，是由(you)于疏忽引(yin)起的，一般(ban)是在物料(liao)平衡計算(suan)中出現嚴(yan)重問題而(er)懷疑流量(liang)示值大幅(fu)度偏🌐高時(shi)才進行檢(jian)查，并最後(hou)得到糾正(zheng)。
避免重複(fu)開方錯誤(wu)的有效方(fang)法如下。
①更(geng)新認識。許(xu)多老的儀(yi)表人員對(dui)差壓變送(song)器功能‼️的(de)認識習慣(guan)性停留在(zai)“差壓變送(song)”上面，意即(ji)僅爲差壓(ya)測💰量而已(yi)，故習慣性(xing)将二次表(biao)設置爲開(kai)平方特性(xing)。
②加強基礎(chu)資料管理(li)。基礎資料(liao)不僅包括(kuo)二次表校(xiao)驗🐆單，還應(ying)包括二次(ci)表的組态(tai)數據記錄(lu)單，變送器(qi)校驗單。
③組(zu)态時強調(diao)按數據記(ji)錄單操作(zuo)，避免即興(xing)操作。并在(zai)組态完畢(bi)與記錄單(dan)校對無誤(wu)後加上密(mi)碼，防止随(sui)意💞改動。
孔(kong)闆銳角
　　普(pu)通孔闆流(liu)量計的測(ce)量主要取(qu)決于迎向(xiang)流體的開(kai)孔及其端(duan)面（要尖銳(rui)），而與其後(hou)的形狀關(guan)系不大🙇‍♀️。後(hou)面加工倒(dao)角（喇叭♋口(kou)）是🛀🏻爲了盡(jin)快使流體(ti)恢複均衡(heng)平穩流動(dong)狀态，也有(you)利于減小(xiao)孔闆造成(cheng)的永久壓(ya)力損。近🔆十(shi)年出現的(de)多孔孔闆(pan)平衡流量(liang)計，巧妙地(di)将流體整(zheng)流器和測(ce)量裝置融(rong)合爲一體(ti)，此類孔闆(pan)一般無須(xu)刻意倒角(jiao)，流束仍恢(hui)複很快，各(ge)孔入口也(ye)無須特别(bie)尖銳（對精(jing)确📱測量無(wu)礙），卻大大(da)縮短了所(suo)須直管段(duan)，減小了🏃🏻‍♂️永(yong)久壓力損(sun)。

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