摘要(yào):利用常(chang)壓氣體(ti)作爲流(liú)動介質(zhì)，以流出(chū)系數平(píng)均相對(duì)誤差、線(xian)性度和(he)不确定(dìng)度爲評(píng)價指标(biāo)，通過實(shi)流上遊(yóu)組合管(guan)件對孔(kong)闆流量(liàng)計 測量(liàng)性能的(de)影響。根(gēn)據不同(tóng)的上遊(yóu)阻流件(jian)對孔闆(pǎn)流量計(ji)測量♌精(jīng)度的影(ying)響。根據(ju)結果，爲(wèi)保證相(xiàng)對誤差(chà)在可接(jiē)受範圍(wéi)，給🙇‍♀️出對(dui)于不同(tóng)形式的(de)上遊組(zu)合管件(jian)孔闆流(liu)量計對(duì)前直管(guǎn)段🤟長度(du)的建議(yì)。
0引言
　　根(gen)據海洋(yáng)平台上(shàng)特有的(de)工藝處(chù)理模式(shì)和安裝(zhuang)習慣，分(fen)🤟别對中(zhōng)海油2006年(nian)以後投(tóu)産的9個(gè)新建海(hǎi)洋平台(tái)JZ25-1CEP、JZ25-1SCEP、JZ25-1SWHPB、BZ26-3WHPA、BZ26-3WHPB、SZ36-1CEPK、JX1-1CEPA、BZ19-4WHPB、LD32-2PSP的三維(wei)模型進(jìn)行了流(liú)量計安(an)裝上遊(yóu)的管件(jiàn)形式㊙️的(de)整理，發(fā)現在上(shang)述平台(tai)上孔闆(pǎn)流量計(ji)用于對(dui)天然氣(qi)的計量(liàng)占76%，少數(shù)是用于(yú)對消防(fáng)水和🧑🏽‍🤝‍🧑🏻回(hui)注水的(de)✍️計量。總(zǒng)結出🔞4種(zhǒng)常見的(de)組合阻(zǔ)流件形(xíng)🐆式，開展(zhan)上遊組(zu)合管件(jiàn)對孔闆(pǎn)流量計(jì)性能影(yǐng)響，主要(yào)包括球(qiú)閥+90°彎頭(tóu)、球閥+90°彎(wān)頭+漸縮(suo)管+90°彎頭(tou)、球閥+90°彎(wān)頭+漸縮(suō)管、球閥(fá)+漸縮管(guǎn)。
1實驗平(píng)台的設(she)計

　　如圖(tú)1所示圖(tú)中的風(fēng)機通過(guò)外部的(de)變頻器(qì)裝置不(bu)斷🍓地調(diao)🍉節風機(ji)的風速(sù)，從管道(dao)入口抽(chou)取空氣(qi)，爲實驗(yan)提供穩(wen)定的空(kōng)氣🔞流體(ti)，通過穩(wen)壓罐來(lái)達到穩(wen)壓的目(mù)的。圖中(zhong)的渦輪(lún)流量計(jì)爲标準(zhǔn)表，空氣(qì)流體通(tong)⚽過渦輪(lun)流量計(jì)時，可以(yǐ)測得空(kōng)氣流體(tǐ)的标準(zhǔn)流量。當(dāng)空氣流(liu)體通過(guo)孔闆流(liú)量計時(shí)，在流量(liàng)計的上(shang)遊和下(xia)遊會産(chan)生壓差(chà)，這種壓(ya)差可以(yǐ)經過高(gāo)精度的(de)差壓變(biàn)送器檢(jiǎn)測并轉(zhuan)化成4～20mA信(xin)号，然後(hou)通過16位(wèi)的A/D轉換(huan)芯片，将(jiang)模拟信(xìn)号轉化(huà)成數字(zi)信号送(song)到計算(suan)機進行(hang)處理，穩(wen)壓罐上(shang)的溫度(dù)傳感器(qì)将電壓(ya)信号轉(zhuǎn)換成對(dui)應的溫(wēn)度信号(hao)，送到16位(wèi)的模拟(ni)量信号(hao)采集♋卡(kǎ)A/D芯片進(jin)行處理(li);同時模(mo)拟量信(xin)号采集(ji)卡A/D芯片(pian)還🌏對标(biāo)準表的(de)頻率進(jin)行采集(ji)。在🌈計算(suan)機中安(ān)裝實驗(yan)🌍标定系(xì)統♌軟件(jiàn)，該軟件(jiàn)是用VB進(jìn)行編寫(xiě)🈲的🐅，支持(chí)多線📞程(cheng)實時通(tōng)信，通過(guo)這🌂種軟(ruǎn)件，可以(yi)在計算(suàn)機中實(shí)現不同(tong)的數據(jù)的顯示(shì)🈲與分析(xī)。
　　下面對(dui)用到的(de)儀器設(she)備的性(xing)能參數(shù)進行說(shuo)明:
　　标準(zhǔn)表采用(yòng) 渦輪流(liu)量計 ，測(ce)量範圍(wéi)在25～1400m3/h之間(jiān)，精度爲(wei)0.5%，重複性(xing)爲0.06%;溫度(dù)傳感器(qi)采用的(de)是精度(du)爲0.1%;壓力(lì)傳感器(qì)爲ＲOSEMOUNT3051型号(hao)，精度爲(wei)0.075%; 差壓變(biàn)送器 爲(wèi)日本橫(heng)河的EJA110A，可(ke)測量的(de)差壓範(fàn)圍爲0～10kPa，精(jing)度爲0.075%;模(mo)拟量信(xìn)号🏃‍♀️采集(ji)卡采用(yong)的是研(yán)華PCI-1716，精度(du)爲16位。本(běn)次實驗(yan)對象選(xuǎn)擇了DN100孔(kǒng)闆流🔱量(liang)計。
2阻流(liú)件對孔(kong)闆流量(liang)計測量(liàng)精度影(ying)響的實(shí)驗研究(jiu)
2.1孔闆流(liu)量計的(de)基準實(shí)驗
　　用于(yú)孔闆流(liu)量計的(de)基準實(shi)驗的前(qián)直管段(duan)長50D，後直(zhi)管段長(zhang)10D，管道内(nèi)流體流(liu)動爲充(chong)分發展(zhan)的湍流(liú)狀态［1］［2］［3］［4］。前(qian)期大量(liang)⭐文獻表(biǎo)明，前直(zhi)管段長(zhang)度達到(dao)50D時，可以(yǐ)認爲流(liu)場已經(jīng)充❄️分發(fā)展;同時(shi)，後直管(guǎn)段達到(dao)10D，不會影(yǐng)響孔闆(pǎn)流量計(ji)流出系(xì)數。阻流(liu)件實驗(yan)均按照(zhào)前直管(guan)段50D，後直(zhí)管☁️段10D的(de)直管段(duan)爲基準(zhǔn)進行比(bǐ)較，從而(ér)得🙇‍♀️到流(liú)出系數(shu)和流出(chū)系數相(xiang)對誤差(chà)的變化(hua)情❗況。
2.2上(shang)遊阻流(liu)件對孔(kong)闆流量(liang)計測量(liang)精度影(yǐng)響的實(shí)驗研🈲究(jiu)
2.2.1上遊阻(zu)流件類(lei)型—DN100球閥(fá)+DN100單彎頭(tóu)的實驗(yàn)研究
　　上(shang)遊阻流(liú)件類型(xíng)爲DN100球閥(fá)+DN100單彎頭(tou)的雷諾(nuo)數-流出(chū)系🐆數曲(qǔ)線圖如(rú)圖2所示(shi)，從圖中(zhong)可以看(kan)出，前直(zhi)管段長(zhang)度爲☂️50D、30D的(de)流出系(xì)數與基(ji)準實驗(yan)極爲接(jiē)近，從10D開(kāi)始，随着(zhe)前直管(guǎn)段長度(dù)的縮短(duǎn)，流出系(xì)數呈💛遞(dì)減趨勢(shì)。

　　從表1可(kě)以看出(chū)，相對于(yu)基準實(shí)驗，前直(zhí)管段長(zhang)度爲50D和(hé)30D時平均(jun1)相🔞對誤(wù)差爲正(zheng)值，其他(ta)工況下(xià)爲負值(zhí);比較而(ér)言，50D較30D的(de)平均相(xiàng)對誤差(cha)略大，但(dan)量值僅(jǐn)差0.06%;從30D開(kāi)始，随着(zhe)直管段(duàn)長度的(de)☂️縮短，流(liú)出系數(shu)的相對(dui)誤差呈(chéng)遞增趨(qu)勢，此變(bian)化趨勢(shì)也可🔴見(jian)圖3所示(shi)。


2.2.2上遊阻(zǔ)流件類(lèi)型—DN150球閥(fa)+DN150變DN100漸縮(suō)管的實(shí)驗研究(jiū)
　　阻流件(jian)類型爲(wei)DN150球閥+DN150變(biàn)DN100漸縮管(guan)的雷諾(nuo)數-流出(chū)系數曲(qu)線圖如(rú)圖4所示(shì)，從圖中(zhong)可以看(kàn)出，随着(zhe)前直管(guǎn)段長度(du)💜的縮🔞短(duǎn)，流出系(xì)數呈遞(dì)減趨勢(shì)。

　　從表2可(ke)以看出(chū)，相對于(yú)基準實(shí)驗，前直(zhi)管段長(zhǎng)度爲30D、10D的(de)⭐平均相(xiang)對誤差(cha)爲正值(zhí)，前直管(guan)段長度(du)爲4D的平(ping)均相對(duì)㊙️誤差爲(wèi)負值;從(cong)絕對值(zhí)上看，前(qian)直管段(duàn)長度爲(wèi)🥰4D時相對(duì)誤差最(zui)大，此變(bian)♋化趨勢(shi)也可見(jian)圖5所示(shì)。


2.2.3上遊阻(zǔ)流件類(lèi)型—DN150球閥(fa)+90°單彎頭(tou)+DN150變D100漸縮(suo)管的實(shi)驗研究(jiū)
　　阻流件(jiàn)類型爲(wèi)DN150球閥+90°單(dan)彎頭+DN150變(bian)DN100漸縮管(guǎn)的雷諾(nuò)數-流出(chu)系數🤞曲(qu)線圖如(rú)圖6所示(shi)，從圖中(zhōng)可以看(kàn)出，随着(zhe)前直管(guǎn)段長度(dù)的縮短(duan)，流出系(xì)數呈遞(di)減趨勢(shì)。

　　從表3可(ke)以看出(chu)，相對于(yu)基準實(shí)驗，前直(zhí)管段長(zhang)度爲💔50D和(hé)30D時平🤞均(jun1)💜相對誤(wù)差爲正(zhèng)值，其他(ta)工況下(xià)爲負值(zhí);前50D與前(qián)30D的平均(jun)相📧對誤(wu)差較爲(wèi)接近，從(cóng)前30D開始(shi)，縮短前(qián)直管段(duan)，平均相(xiàng)對誤差(chà)🌈呈增大(da)趨勢，此(ci)趨勢也(ye)可見圖(tu)7所示。


2.2.4阻(zu)流件類(lèi)型—DN150球閥(fá)+90°單彎頭(tou)+DN150變DN100漸縮(suō)管+90°單彎(wān)頭的實(shi)驗研🔞究(jiū)
　　阻流件(jian)類型爲(wei)DN150球閥+90°單(dan)彎頭+DN150變(biàn)DN100漸縮管(guǎn)+90°單彎頭(tou)的雷諾(nuò)數-流出(chū)系數曲(qǔ)線圖如(ru)圖8所示(shi)，從圖中(zhong)可以看(kan)出，随着(zhe)🌍前直管(guǎn)段💋長度(dù)的縮🛀短(duǎn)，流出系(xi)數呈遞(dì)減趨勢(shì)。

從表4可(ke)以看出(chu)，相對于(yú)基準實(shí)驗，前直(zhi)管段長(zhǎng)度爲50D和(he)30D時平均(jun)相對誤(wu)差爲正(zheng)值，其他(ta)工況下(xia)爲負值(zhí);前直管(guan)👨‍❤️‍👨段長度(du)爲50D與30D的(de)平均🏃相(xiang)對誤差(cha)較爲接(jie)近，從前(qian)30D開始，縮(suo)短前直(zhi)管段，平(píng)均相對(dui)🌈誤差整(zheng)體呈增(zēng)大趨⛱️勢(shì)，此趨勢(shi)也可見(jiàn)圖9所示(shi)。
3結論
　　安(ān)裝條件(jian)的不同(tong)對孔闆(pan)流量計(ji)有着很(hěn)大的影(yǐng)響，根🈚據(ju)不同的(de)安裝條(tiao)件，對孔(kong)闆流量(liang)計的測(cè)量精度(dù)✨的影響(xiang)進行了(le)實驗研(yán)究🛀。研究(jiū)發現:


1)當(dāng)孔闆流(liú)量計上(shàng)遊存在(zài)阻流件(jiàn)時，對于(yú)不同形(xíng)式的阻(zu)😄流件，當(dang)後直管(guǎn)段長度(du)不變時(shí)，随着前(qian)直管段(duan)長度⚽變(biàn)短，流出(chu)🌈系數相(xiàng)對誤差(chà)随之變(biàn)大。
2)從實(shí)驗結果(guo)分析，讨(tao)論的4種(zhong)組合式(shì)阻流件(jian)情況所(suo)需👉的前(qián)😍直管段(duàn)長度均(jun1)比ISO5167中規(gui)定的前(qián)直管段(duan)長度短(duǎn)。說明标(biāo)準中規(gui)定的比(bi)實際應(ying)用時更(geng)嚴格苛(kē)刻。

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