摘要:孔(kong)闆流量計(ji) 是工業生(sheng)産中最常(chang)用的計量(liang)儀表之一(yi)。文章闡述(shu)了孔闆流(liu)量🐇儀表設(she)備的計量(liang)原理;從孔(kong)闆節流裝(zhuang)置、二次測(ce)量儀表和(he)信号引線(xian)方面介紹(shao)了目前孔(kong)闆流量儀(yi)表的組成(cheng)和結構;分(fen)析了現📧有(you)孔闆流量(liang)儀表設備(bei)的優缺點(dian)和安裝要(yao)點。從孔闆(pan)流量儀表(biao)的整體誤(wu)差、安裝管(guan)理誤差和(he)運行工況(kuang)下的誤差(cha)💋分析了影(ying)響計量精(jing)度的因素(su)💃🏻。最後提出(chu)了孔闆流(liu)量儀表設(she)😍備的改進(jin)建議。
1孔闆(pan)流量儀表(biao)的計量原(yuan)理
　　當流體(ti)流經孔闆(pan)流量儀表(biao)設備的孔(kong)闆時，橫截(jie)面積減小(xiao)，速度✍️增加(jia)，相應的壓(ya)強減小，并(bing)且減小的(de)程度與流(liu)動📞狀态的(de)流🌈體速度(du)成正比。所(suo)以可以通(tong)過檢測壓(ya)♻️差來推🚩算(suan)流速,進而(er)計算出流(liu)量。孔闆前(qian)後的壓差(cha)與流量Q具(ju)有以下關(guan)系:
 
　　式中:C-流(liu)出系數;d-開(kai)孔直徑;ε-可(ke)膨脹性系(xi)數;β-直徑比(bi)。
2孔闆流量(liang)儀表設備(bei)的組成
　　孔(kong)闆流量儀(yi)表設備系(xi)統一般包(bao)括流量儀(yi)表設備本(ben)體、二次儀(yi)表和流體(ti)組分分析(xi)系統,其中(zhong)的流體組(zu)分分析🏒系(xi)統具有檢(jian)測、計算、分(fen)析和積算(suan)等功能。國(guo)家制定了(le)相✔️關标準(zhun)♌以利于保(bao)證流量計(ji)量檢測的(de)正确率。
2.1孔(kong)闆節流裝(zhuang)置
　　孔闆用(yong)以産生壓(ya)差，開孔尺(chi)寸必須嚴(yan)格按照規(gui)定,是孔🏃闆(pan)節流裝置(zhi)中最重要(yao)的結構,還(hai)有負責固(gu)定孔闆位(wei)置的孔闆(pan)加持器和(he)上下遊直(zhi)管段;此外(wai),還需要配(pei)置引壓管(guan)、對焊法蘭(lan)和直通式(shi)截止閥。隻(zhi)有㊙️孔闆節(jie)流🧑🏽‍🤝‍🧑🏻裝置完(wan)全符合行(hang)業标準,才(cai)可以滿足(zu)用🔴戶的使(shi)用要求，保(bao)證信号❤️的(de)正确。
2.2二次(ci)測量儀表(biao).
　　二次測量(liang)儀表用于(yu)測量流體(ti)溫度、靜壓(ya)和壓差等(deng)物性🛀🏻參數(shu)。主要包括(kuo)溫度測量(liang)儀、壓力測(ce)量儀、密度(du)測量儀表(biao)、成分分析(xi)儀等儀表(biao)。
2.3信号引線(xian)
　　信号引線(xian)不是隻有(you)電線，也可(ke)以由其他(ta)物質組成(cheng),不同🏃物🚩質(zhi)傳遞的信(xin)号不同,控(kong)制電纜傳(chuan)遞的是電(dian)信号😍,而壓(ya)力信号一(yi)般由🈲無縫(feng)鋼管在二(er)者之間傳(chuan)遞。(1)電信号(hao)引線，在檢(jian)測系統中(zhong)需要用到(dao)很多電子(zi)儀表,電信(xin)号引線的(de)作用就是(shi)☂️使這些電(dian)子儀表之(zhi)🔅間的信息(xi)能夠正确(que)、及時的傳(chuan)遞。電線或(huo)電纜都可(ke)以作爲電(dian)信号引線(xian)的原件,不(bu)過銅芯線(xian)的效🛀果最(zui)好。(2)引壓管(guan)線,爲了使(shi)靜壓和壓(ya)差信⛷️号的(de)折損最小(xiao)，無縫鋼管(guan)的長度應(ying)🌈該盡量縮(suo)小。DN18和DN14無縫(feng)鋼.管較爲(wei)常見，這種(zhong)🔴無縫鋼管(guan)可以及時(shi)響應靜壓(ya)和壓🤟差的(de)變化,也能(neng)減少洩㊙️露(lu),不過對安(an)裝技術的(de)要求較高(gao)。
3孔闆流量(liang)儀表設備(bei)的特點及(ji)安裝要點(dian)
3.1優點
(1)孔闆(pan)流量儀表(biao)設備的适(shi)用性比較(jiao)廣,可以計(ji)量多種工(gong)況下單相(xiang)流動狀态(tai)的流量。(2)孔(kong)闆流量儀(yi)表設備的(de).元件己經(jing)标準化，無(wu)須實流檢(jian)驗。(3)通過将(jiang)網絡🧑🏽‍🤝‍🧑🏻通信(xin)技👨‍❤️‍👨術、信息(xi)傳導技術(shu)、電子測量(liang)技術、智能(neng)控制☀️技術(shu)等新技術(shu)應用于智(zhi)能變送器(qi)中，使孔闆(pan)流量儀表(biao)設備的計(ji)量正确性(xing)、及時性、智(zhi)能🛀🏻化大大(da)提高。
3.2缺點(dian)
(1)孔闆流量(liang)儀表設備(bei)的測量量(liang)程比較窄(zhai)。(2)因爲壓力(li)💰、溫度、長度(du)、密度等多(duo)種因素都(dou)會影響流(liu)體流動狀(zhuang)态，并且孔(kong)💚闆流☁️量儀(yi)表設備間(jian)接測量參(can)數動态,計(ji)測量結果(guo)存在⭕一定(ding)誤差。(3)孔闆(pan)流量計🧡量(liang)設備的裝(zhuang)⭐置安裝條(tiao)件苛刻，安(an)裝過程必(bi)須符合SY/T6143-1996标(biao)準。
3.3安裝要(yao)點
(1)孔闆流(liu)量計量設(she)備最好安(an)裝于水平(ping)輸送管道(dao)之上🈲，并且(qie)與輸送管(guan)道軸線垂(chui)直;(2)需要安(an)裝配套機(ji)械設備，來(lai)檢☀️測孔👣闆(pan)流量儀表(biao)設備是否(fou)安裝在管(guan)徑中心的(de)🆚位置;(3)在固(gu)定孔闆流(liu)量儀表設(she)備之後，需(xu)要檢測熱(re)膨脹性能(neng)，确定熱膨(peng)脹不導緻(zhi)輸送管道(dao)和流量儀(yi)表設備變(bian)形;(4)孔闆流(liu)量儀表設(she)備.上下遊(you)直🧑🏽‍🤝‍🧑🏻管段的(de)管徑應🌂該(gai)一-緻,并且(qie)與流量儀(yi)表設備的(de)管徑配套(tao),取壓孔中(zhong)🥵心線需🈚要(yao)與輸送💋管(guan)道中心線(xian)垂直,且平(ping)行于地面(mian)。
4孔闆流量(liang)計量設備(bei)的計量誤(wu)差分析
4.1孔(kong)闆流量儀(yi)表設備總(zong)體的誤差(cha)分析
　　在實(shi)際測量中(zhong),孔闆流量(liang)儀表設備(bei)測量誤差(cha)與随機誤(wu)差、未定系(xi)統誤差和(he)已定系統(tong)誤差關聯(lian)較爲緊密(mi)。既可以通(tong)過修正系(xi)數來減弱(ruo)随機誤差(cha)同時也可(ke)以🏃運用多(duo)次測量取(qu)平均值的(de)方式做出(chu)改善,可以(yi)在很大程(cheng)度上減弱(ruo)。所以一般(ban)僅考慮未(wei)定系💯統誤(wu)差。孔闆流(liu)量儀表設(she)備計量誤(wu)差的主要(yao)因素是流(liu)出系數C所(suo)引起的,在(zai)設計、制造(zao)、安裝和使(shi)用過程中(zhong)會造成流(liu)出系數C産(chan)生偏差,并(bing)且這種偏(pian)差不能通(tong)過測量得(de)到。在密度(du)、壓力等參(can)數不✔️變的(de)情況下,孔(kong)闆流量儀(yi)表設備計(ji)量精度主(zhu)要取決于(yu)流出😍系數(shu)C。所以,國内(nei)外學者對(dui)于流出系(xi)數做了大(da)量研究。如(ru)輸送管道(dao)形狀、内壁(bi)粗🌈糙度、圓(yuan)度、節流件(jian)位置、輸送(song)管道的幾(ji)何形狀、流(liu)體流動狀(zhuang)态等因素(su)都會影響(xiang)流出☀️系數(shu)C的大小。
4.2安(an)裝管理的(de)誤差分析(xi).
　　孔闆流量(liang)儀表設備(bei)的設計和(he)制造都嚴(yan)格執行國(guo)家标🤞準💯,計(ji)量精度基(ji)本能夠滿(man)足目前生(sheng)産和生活(huo)的需要。如(ru)果安裝和(he)維修等措(cuo)施不當,會(hui)大大降低(di)孔闆流量(liang)儀表設備(bei)的計量進(jin)🧡度。一般影(ying)響精度的(de)安裝情況(kuang)主要有以(yi)下幾種:(1)孔(kong)闆經過較(jiao)長時間的(de)🏃🏻‍♂️使用之後(hou),入口的銳(rui)利度可能(neng)會發生改(gai)變,這會對(dui)㊙️計量精度(du)造成很大(da)影響,另外(wai)随着不斷(duan)地使用,入(ru)口直角也(ye)🏃‍♀️會被磨損(sun)的十分嚴(yan)重,這🏃些因(yin)素綜合起(qi)🈚來會很大(da)程度影響(xiang)🐇測量結果(guo),甚至可以(yi)達到79%;(2)構件(jian)的尺寸誤(wu)差也會對(dui)測量結果(guo)造成較大(da)影響，例如(ru)♉輸送管道(dao)的實際尺(chi)寸和計算(suan)所用的尺(chi)寸有較大(da)出入，流量(liang)計量設備(bei)和輸⭐送🐕管(guan)道存在偏(pian)心、台階,前(qian)後流量計(ji)量設備尺(chi)寸不統-.等(deng)因素。(3)安裝(zhuang)位置和加(jia)⛱️工精度存(cun)在不足,例(li)如取壓的(de)位置不對(dui),焊縫突出(chu),孔闆彎曲(qu),輸送管道(dao)粗糙度影(ying)響;(4)雜物阻(zu)塞取壓管(guan)㊙️,沉積物堆(dui)積在.上流(liu)🐪測量管和(he)端面上;(5)計(ji)量結果會(hui)被不同類(lei)型的測量(liang)儀表和不(bu)同的管路(lu)配置影響(xiang)，如果系統(tong)存在漏氣(qi)問題，則會(hui)🔴使傳入變(bian)送♌器的壓(ya)🏃‍♂️差減小，使(shi)儀表的示(shi)數顯示減(jian)小，導緻流(liu)量值偏小(xiao)👈。而流量計(ji)量設備本(ben)體和下遊(you)導壓管之(zhi)間如果存(cun)在這些情(qing)況，則會導(dao)緻流量值(zhi)偏大🔞;(6影響(xiang)孔闆流量(liang)儀表設備(bei)工作質量(liang)的重要因(yin)🌂素是信号(hao)管路和壓(ya)😘差變送器(qi),當壓差變(bian)送器或者(zhe)信号管路(lu)🏃🏻的精度較(jiao)💯高時，就能(neng)大大提高(gao)測量精度(du)。但是當上(shang)述條件不(bu)能滿足時(shi),流量測量(liang)結果的誤(wu)差就會非(fei)常大。
4.3運行(hang)工況條件(jian)下的誤差(cha)
　　由于存在(zai)擾動和脈(mo)動、外界震(zhen)動等不可(ke)控因素，在(zai)很👄多應🐅用(yong)條件下,孔(kong)闆流量儀(yi)表設備的(de)使用不符(fu)合使用條(tiao)件時🧑🏽‍🤝‍🧑🏻，就會(hui)引起🔴流體(ti)流動狀态(tai)的改變,進(jin)而引發孔(kong)闆流量儀(yi)表設備運(yun)行工況下(xia)的誤差。(I)短(duan)時間内，當(dang)流體流速(su)變化幅度(du)較小時，不(bu)會引起脈(mo)♊動流。選用(yong)的儀表的(de)測量量程(cheng)如果在短(duan)時間内變(bian)化不明顯(xian).就容易産(chan)生誤差。但(dan)是在比較(jiao)長的測量(liang)時間内影(ying)♍響卻可以(yi)忽略不計(ji),當測量參(can)數超過流(liu)量計量設(she)備的量程(cheng)🛀時,測量誤(wu)差就會🧑🏽‍🤝‍🧑🏻大(da)大增加。(2)脈(mo)動流是指(zhi)流體的流(liu)速和壓力(li)突然改變(bian),會使壓差(cha)産生波動(dong)。輸氣輸送(song)管道的積(ji)液、壓縮機(ji)😍的使用和(he)調節閥的(de)突然開關(guan)都可能導(dao)緻脈動流(liu)的産生。脈(mo)動流對測(ce)量精度的(de)影響♈包括(kuo)原理導緻(zhi)的不正确(que)的根本因(yin)素和脈動(dong)流産生額(e)外壓差🏒的(de)🈲條件因素(su)🐪。
5孔闆流量(liang)計量設備(bei)的改進方(fang)法
　　影響孔(kong)闆流量儀(yi)表設備計(ji)量精度的(de)因素較多(duo).這些✉️影響(xiang)因⭐素🐅可以(yi)消除或減(jian)弱。根據實(shi)際應用情(qing)況,提出如(ru)下的孔闆(pan)流量儀📞表(biao)設備改進(jin)措施。
5.1孔闆(pan)的取壓方(fang)式
　　采用角(jiao)接取壓法(fa),角接取壓(ya)的量程是(shi)指上下遊(you)取壓🌐中心(xin)到孔闆前(qian)後端距離(li)的二倍等(deng)于取壓孔(kong)直徑。角接(jie)取壓法的(de)特⚽點如🛀🏻下(xia):(1)采用環室(shi)測量的方(fang)式進行測(ce)量;(2)在開口(kou)尺寸确定(ding)時，流量系(xi)數不會發(fa)生⛹🏻‍♀️變化，使(shi)流量值和(he)壓差具有(you)恒定的關(guan)系;(3)可以減(jian)小磨損所(suo)造成的測(ce)量誤差;(4)在(zai)實際使用(yong)過程中,若(ruo)沒能正确(que)地确定取(qu)壓位置,會(hui)導緻測量(liang)誤差的産(chan)生。
5.2孔闆流(liu)量儀表設(she)備的标定(ding)
　　将孔闆流(liu)量儀表設(she)備與标定(ding)裝置連接(jie),針對相應(ying)的裝置分(fen)别進行标(biao)定，隻有做(zuo)好裝置的(de)标定,獲取(qu)的數據才(cai)🈲具有可靠(kao)性和真實(shi)性,以備使(shi)用。因此,做(zuo)好孔闆流(liu)量儀表設(she)備的标定(ding)是後續計(ji)量環節的(de)💁基礎。當孔(kong)闆流量儀(yi)表設備進(jin)行标定時(shi)，測點應該(gai)🐪不小于10個(ge)，且測量結(jie)果不🤩少于(yu)3次，然後取(qu)平均值。以(yi)📧測量數據(ju)爲🚶準,在雙(shuang)對數坐标(biao)軸中标注(zhu)出數據點(dian)🧡,然後作壓(ya)差一流量(liang)曲線。
5.3脈動(dong)流的改善(shan)措施
(1)應該(gai)盡量選擇(ze)小口徑的(de)直管段,使(shi)△p、β的雷諾數(shu)保持較高(gao)的數值。
(2)爲(wei)了減小輸(shu)送阻力，應(ying)該使引壓(ya)管線盡量(liang)短，同時,爲(wei)👣了防止産(chan)生諧振和(he)壓力脈動(dong),應該使上(shang)下遊直管(guan)段的長度(du)相🚶‍♀️等。

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