摘要:孔闆(pan)流量計 是工業(yè)生産中最常用(yòng)的計量儀表之(zhi)一。文章闡述了(le)孔闆流量儀表(biǎo)設備的計量原(yuán)理;從孔闆節流(liu)裝置、二🔴次測量(liàng)儀表和信号引(yin)線方面介紹了(le)目前孔闆流量(liang)儀表的組成和(he)☔結構;分析了現(xiàn)有孔闆流量儀(yi)表設備✔️的優缺(que)點和安裝要點(dian)。從孔闆流量儀(yi)表的整體誤差(cha)、安裝管理誤差(cha)和運行工🏃🏻況下(xià)的誤差🐇分析了(le)影響計量精度(du)的因素。最後提(ti)出了孔闆流量(liàng)儀表設🍉備的改(gǎi)進建議。
1孔闆流(liú)量儀表的計量(liang)原理
　　當流體流(liu)經孔闆流量儀(yi)表設備的孔闆(pǎn)時，橫截面積減(jian)小，速度增加，相(xiàng)應的壓強減小(xiǎo)，并且減小的程(chéng)度與流動狀态(tài)的流🔞體速👅度成(cheng)正比。所以可以(yi)通過檢測壓差(chà)來推算流速,進(jìn)而計算出流量(liàng)。孔闆前後的壓(yā)差與流量Q具有(you)以下關系:
 
　　式中(zhōng):C-流出系數;d-開孔(kǒng)直徑;ε-可膨脹性(xing)系數;β-直徑比。
2孔(kǒng)闆流量儀表設(she)備的組成
　　孔闆(pǎn)流量儀表設備(bei)系統一般包括(kuò)流量儀表設備(bei)本體、二次儀表(biao)和流體組分分(fen)析系統,其中的(de)流體組分分析(xi)🔆系統具有檢測(cè)、計算、分析和積(ji)算等功能🧑🏾‍🤝‍🧑🏼。國家(jiā)制定了相關标(biao)準以利于保證(zhèng)流量計量檢測(ce)的正确率。
2.1孔闆(pǎn)節流裝置
　　孔闆(pǎn)用以産生壓差(cha)，開孔尺寸必須(xū)嚴格按照規定(ding),是孔闆節流裝(zhuang)置中最重要的(de)結構,還有負責(ze)固定孔闆位置(zhì)的孔闆加持器(qi)和上下遊直管(guǎn)段;此外,還需要(yào)配置引壓管、對(dui)焊法蘭和直通(tong)式截止閥。隻有(you)🔴孔闆節流裝置(zhi)完全符合行業(ye)标準,才可以滿(mǎn)足用戶的使用(yòng)要求，保證信号(hao)的正确。
2.2二次測(cè)量儀表.
　　二次測(ce)量儀表用于測(cè)量流體溫度、靜(jìng)壓和壓差等物(wù)性參數。主要包(bāo)括溫度測量儀(yi)、壓力測量儀、密(mì)度🏃🏻‍♂️測量儀表📐、成(chéng)分分析儀等☔儀(yí)表。
2.3信号引線
　　信(xin)号引線不是隻(zhi)有電線，也可以(yi)由其他物質組(zǔ)成,不同物質傳(chuán)遞的信号不同(tóng),控制電纜傳遞(dì)的是電信号,而(er)壓力信📱号一般(bān)由無縫鋼管在(zài)二者之間傳🔞遞(dì)。(1)電信号引線，在(zai)檢測系統中需(xū)要用到很多電(dian)子🏃儀表,電信🏃‍♀️号(hao)引線的♈作用就(jiù)是使這些電子(zǐ)儀表之❓間的信(xin)息能🔞夠正确、及(jí)時的傳遞。電線(xiàn)或電纜都可㊙️以(yǐ)作爲電信号引(yin)線的原件,不過(guo)銅芯線的效果(guǒ)最好。(2)引壓管線(xiàn),爲了✂️使靜壓🚶和(hé)壓差信号的折(shé)損最小，無縫鋼(gang)管的長度應該(gāi)盡量縮小。DN18和DN14無(wu)縫鋼.管較爲✨常(cháng)見，這種無縫鋼(gāng)管可以及時響(xiǎng)應靜壓和壓差(chà)的變化,也能減(jiǎn)少洩露,不過對(duì)安裝技術的要(yao)求較高。
3孔闆流(liu)量儀表設備的(de)特點及安裝要(yao)點
3.1優點
(1)孔闆流(liu)量儀表設備的(de)适用性比較廣(guang),可以計量多🌈種(zhǒng)工況下單相流(liú)動狀态的流量(liang)。(2)孔闆流量儀表(biao)設備的.元件🆚己(ji)經标準化，無須(xū)實流檢驗。(3)通過(guo)将網絡⚽通信技(jì)術、信息傳導技(ji)⭐術、電子測量技(ji)術、智能控制技(ji)術等新技術應(yīng)用于智能變💋送(song)器中，使孔闆流(liú)量儀表設備的(de)計量正确性、及(ji)時性、智能🧑🏽‍🤝‍🧑🏻化大(da)大提高。
3.2缺點
(1)孔(kǒng)闆流量儀表設(shè)備的測量量程(chéng)比較窄。(2)因爲壓(ya)力、溫度、長度、密(mì)度等多種因素(su)都會影響流體(ti)流動狀态，并且(qie)孔闆流量儀表(biǎo)設備間接測量(liang)參數動态,計測(ce)量結👄果存在一(yī)定誤🔴差。(3)孔闆流(liú)量計量設備的(de)裝📞置安裝條件(jiàn)苛刻，安裝過程(chéng)必須符合SY/T6143-1996标準(zhun)。
3.3安裝要點
(1)孔闆(pǎn)流量計量設備(bei)最好安裝于水(shuǐ)平輸送管道之(zhī)上，并☔且與輸送(sòng)管道軸線垂直(zhi);(2)需要安裝配套(tao)機械設備，來檢(jiǎn)測孔😍闆流🐪量儀(yi)㊙️表設備是否安(an)裝在管徑中心(xin)的位置;(3)在🏒固定(ding)孔闆流量儀表(biao)設備之後，需要(yào)檢測熱膨脹性(xing)能，确定熱膨脹(zhàng)不導緻輸送管(guan)道和🔞流量儀表(biao)設備變形;(4)孔闆(pan)流量儀表設備(bei).上下遊直管段(duan)的管徑應該一(yi)-緻,并且與流量(liang)儀表設備💋的管(guan)徑配套,取壓孔(kong)中❄️心線需要與(yu)輸送管道中心(xin)線垂直,且平行(háng)于地面。
4孔闆流(liu)量計量設備的(de)計量誤差分析(xi)
4.1孔闆流量儀表(biao)設備總體的誤(wù)差分析
　　在實際(ji)測量中,孔闆流(liú)量儀表設備測(cè)量誤差與随機(jī)❄️誤差、未定👄系統(tǒng)誤差和已定系(xì)統誤差關聯較(jiào)爲緊密🧡。既可以(yǐ)通💘過修正系數(shù)來減弱随機誤(wu)差同時也可以(yǐ)運用多次測量(liang)取平均值的方(fāng)🔅式做出改善🆚,可(kě)以在很大程度(dù)上減弱。所以一(yī)般僅考慮未定(ding)系🛀統誤差。孔闆(pan)流量儀表設備(bèi)計量誤差的主(zhǔ)要因素🐆是流出(chu)系數🚩C所引起的(de),在設計、制造、安(ān)裝和使用過㊙️程(chéng)中會造🆚成流出(chū)📐系數C産生偏差(cha),并且這種偏差(chà)不能通過測量(liang)得到。在密度、壓(yā)力等參數不變(bian)的情況下,孔闆(pan)流量儀表設備(bèi)計量精🈲度主要(yao)取決于😘流出系(xì)數C。所以,國内外(wai)學者對于流出(chū)系數做了大量(liàng)研究。如輸送管(guǎn)道形狀、内壁⛱️粗(cu)糙度、圓度、節流(liú)件位置、輸送管(guǎn)道的幾何形狀(zhuang)、流體流動狀态(tai)等因素都會影(ying)響流出😍系數C的(de)大小。
4.2安裝管理(lǐ)的誤差分析.
　　孔(kong)闆流量儀表設(shè)備的設計和制(zhì)造都嚴格執行(háng)國家标準,計量(liang)精度基本能夠(gou)滿足目前生産(chan)和生活的需要(yao)。如果安🛀裝和😄維(wei)修等措施不當(dang),會大大降低孔(kong)闆流量儀表設(shè)備的💜計量進度(du)。一般影響精度(du)的安裝情況主(zhǔ)要有以💃下幾種(zhong):(1)孔闆經過較長(zhang)時間的👄使用之(zhī)後,入🐪口的銳利(li)度🔅可能會發生(shēng)改變,這會對計(jì)量精度造👄成❌很(hen)大影響,另外随(sui)着不斷地使用(yong),入口直角也會(hui)被磨🎯損的十分(fèn)嚴重,這些因素(su)綜合起來會很(hěn)大程度影響✉️測(cè)量結果,甚至可(ke)以🔞達到79%;(2)構件🐕的(de)尺寸誤💰差也會(huì)對測量結果🐅造(zào)成較大影響，例(li)如輸送管道的(de)實際尺寸和計(ji)算所用的尺寸(cun)有較大出入，流(liu)量計量設備和(he)輸送管道存在(zài)偏心、台階,前後(hou)流量計量設備(bèi)尺寸不統-.等因(yin)素。(3)安裝位置和(he)加工精度存在(zai)不足,例如取壓(ya)的位置不對🤞,焊(hàn)縫突出,孔闆彎(wan)曲,輸送管道粗(cu)糙度影響;(4)雜物(wù)阻塞取壓管,沉(chén)積物堆積在.上(shàng)流測量管和端(duān)面上;(5)計量結果(guo)會被不同類型(xing)的測量儀表和(hé)不同的管路配(pèi)置影響，如果系(xì)統存在漏氣問(wèn)題，則會使傳入(ru)變送器的壓差(cha)減小，使儀表的(de)示㊙️數顯示減小(xiao)，導緻流量值偏(piān)小。而流量計💔量(liang)設備本體和下(xia)遊導壓管之間(jian)如果存在這些(xie)情況，則會導緻(zhi)流量值偏大🧑🏽‍🤝‍🧑🏻;(6影(yǐng)響孔闆流量👨‍❤️‍👨儀(yi)表設備工作質(zhì)量的重要因素(su)是信号管路和(he)壓🐇差變送器,當(dang)壓差變送器或(huo)者信号管路的(de)精度較高時🌈，就(jiù)能大大提高測(cè)量精度。但是當(dāng)👨‍❤️‍👨上述條件不能(néng)滿足時🍉,流量測(ce)量結果的誤差(cha)就會非常大。
4.3運(yùn)行工況條件下(xia)的誤差
　　由于存(cún)在擾動和脈動(dong)、外界震動等不(bu)可控因素，在很(hen)⛷️多應用條件下(xià),孔闆流量儀表(biao)設備的使用不(bu)符合使用條件(jian)時，就會引起🏃‍♂️流(liu)體流動狀态的(de)改變,進而引發(fā)孔闆流量儀表(biǎo)設備運行工況(kuang)下的誤差。(I)短時(shí)間内，當♉流體流(liú)速變化幅度較(jiao)小時，不會引起(qǐ)脈動流。選用的(de)儀表的測量量(liang)程如果在短時(shi)間内變🤞化不明(míng)顯.就容🏃‍♀️易産生(shēng)誤差。但是在比(bi)較長的測量時(shi)間内影響卻可(ke)以忽略不計,當(dāng)測量參數超過(guò)流量計量設備(bèi)的量程時,測量(liàng)誤差就會大🔴大(da)增加。(2)脈動流是(shi)指流體的流速(sù)☂️和壓力突然改(gǎi)變,會使壓差産(chǎn)生波動。輸氣輸(shu)送管道📧的積液(ye)、壓縮機的使用(yòng)和調節閥的突(tū)✌️然開關都可📞能(neng)導緻脈動流的(de)産生。脈動流對(dui)測量精度的影(ying)響包括原理導(dao)緻的不正确的(de)根本因素和脈(mo)動流産生額外(wai)壓差的條件因(yīn)素。
5孔闆流量計(ji)量設備的改進(jin)方法
　　影響孔闆(pǎn)流量儀表設備(bèi)計量精度的因(yin)素較多.這些影(yǐng)響✂️因素可以消(xiao)除或減弱。根據(jù)實際應用情況(kuàng),提出如下的孔(kǒng)闆流量儀表設(shè)備改進措施。
5.1孔(kǒng)闆的取壓方式(shì)
　　采用角接取壓(yā)法,角接取壓的(de)量程是指上下(xià)遊取壓中🈲心✍️到(dào)孔闆前後端距(jù)離的二倍等于(yú)取壓孔直徑。角(jiao)接取壓法的特(te)🍓點如下:(1)采用環(huan)室測量的方式(shì)進行測量;(2)在開(kāi)㊙️口尺寸确定時(shí)，流量系數不會(hui)發生👈變化，使流(liu)量值和壓差具(ju)有恒定的關系(xi);(3)可以減小💞磨損(sun)所造成的測量(liang)誤差⛹🏻‍♀️;(4)在實際使(shi)用過程中,若沒(mei)能正确地确定(ding)取壓位置,會導(dao)緻測量誤差的(de)産生。
5.2孔闆流量(liàng)儀表設備的标(biao)定
　　将孔闆流量(liang)儀表設備與标(biao)定裝置連接,針(zhēn)對相應❤️的裝置(zhì)分别進行标定(ding)，隻有做好裝置(zhì)的标定,獲取的(de)數據才具有可(ke)靠性和真實性(xing),以備使用。因此(ci),做好孔闆流量(liang)儀表設備🐕的标(biāo)定是後續計量(liàng)環節的基礎。當(dang)孔🌈闆流量儀表(biao)設備進行标定(dìng)時，測點應該不(bu)小于10個，且測量(liàng)結果不少于3次(ci)，然後✊取平均值(zhi)。以測量數據爲(wèi)🌏準🐉,在雙對數坐(zuo)标軸中标注出(chu)數據點,然後作(zuò)壓❌差一流量曲(qǔ)線👉。
5.3脈動流的改(gai)善措施
(1)應該盡(jìn)量選擇小口徑(jìng)的直管段,使△p、β的(de)雷諾數保持較(jiao)高的💋數值。
(2)爲了(le)減小輸送阻力(li)，應該使引壓管(guan)線盡量短，同時(shí)♉,爲了防止産生(sheng)諧振和壓力脈(mo)動,應該使上下(xia)遊直🔅管段的長(zhǎng)度相等。

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