孔闆流量(liang)計測量原理
　　孔(kong)闆流量計 是将(jiang)标準孔闆與多(duo)參數 差壓變送(sòng)器 （或差壓變送(song)器、溫度變送器(qi)及 壓力變送器(qì) ）配套組成的高(gao)量程比差壓流(liu)量裝置，可測量(liang)氣體、蒸汽、液☂️體(tǐ)及引的流量，廣(guang)泛應用于石油(you)、化工、冶金、電力(lì)、供熱、供水等領(lǐng)域的過程控制(zhì)和測量。節流裝(zhuang)置又稱爲差壓(yā)式流量計，是由(yóu)一次檢🌏測件（節(jiē)流件）和二次裝(zhuang)置（差壓變送器(qi)和流量顯示儀(yi)）組成廣泛🌐應用(yong)于氣體。蒸汽和(hé)液體的流量測(cè)量。具有結構簡(jian)🍓單，維修方便✏️，性(xìng)能穩定。在已知(zhi)有關參數的條(tiáo)件下，根據流動(dong)連續性原理和(hé)伯努利方程可(ke)以推導出差壓(yā)與流量之間的(de)🆚關系而求得流(liu)量。
其基本公式(shi)如下：

c－流出系數(shu)　無量綱
d－工作條(tiáo)件下節流件的(de)節流孔或喉部(bu)直徑
D－工作條件(jiàn)下上遊管道内(nei)徑
qm－質量流量　Kg/s
qv－體(ti)積流量　m3/s
?－直徑比(bǐ)d/D無量綱
流體的(de)密度Kg/m3
可膨脹性(xing)系數　無量綱
基(jī)本結構
節流件(jiàn)：标準孔闆、标準(zhǔn)噴嘴、長徑噴嘴(zui)、1／4圓孔闆、雙重孔(kǒng)闆💋、偏心孔闆、圓(yuan)缺孔闆、錐形入(ru)口孔闆等
取壓(yā)裝置：環室、取壓(ya)法蘭、夾持環、導(dǎo)壓管等
連接法(fa)蘭（家标準、各種(zhong)标準及其它設(she)計部門的法蘭(lan)）　、緊固件。
測量管(guǎn)
孔闆流量計結(jie)構圖：

使用條件(jian)
　　孔闆流量計是(shì)将标準孔闆、 智(zhì)能差壓變送器(qi) 、 三閥組 、 智能流(liu)量積算儀 配套(tao)組成的，又稱 差(chà)壓式流量計 、 平(píng)衡流量計 ，具有(you)量程比差壓流(liu)量裝置，可測量(liang)氣體、蒸汽、液體(ti)的流量。廣泛應(yīng)用于石油、化工(gong)、冶、電力、供熱、供(gòng)水等域的🐉過程(cheng)♉控制和測量。
　　在(zai)充滿管道的流(liú)體，當它們流經(jing)管道内的節流(liú)裝👣置時，流束将(jiāng)在節流裝置的(de)節流件處形成(cheng)局部收🔞縮，從而(er)使流速增加，靜(jing)壓力低，于是在(zai)節流件前後便(bian)産生⚽了壓力降(jiang)，即壓差，介質流(liu)動的流量越大(da)，在節流件前後(hòu)産生的壓差就(jiu)越大，所以孔🌍闆(pan)流量計🐉可以通(tong)過測量壓差來(lai)衡量流體流量(liang)的大小。這種測(ce)量方法是以🧑🏽‍🤝‍🧑🏻能(néng)量守衡定律和(hé)流動連續性定(dìng)律爲基準的。
孔(kǒng)闆流量計節流(liú)裝置（孔闆流量(liang)計）是集流量、溫(wen)度🏃‍♀️、壓力檢測功(gong)能于體，并能進(jìn)行溫度、壓力自(zì)動補償的新代(dai)流量計，該孔闆(pǎn)流量計采用先(xian)進的微機技術(shu)與微功耗新技(jì)術，功能強，結構(gou)緊湊，操作簡單(dān)，使用方便。
孔闆(pǎn)流量計正常使(shǐ)用條件：
（1）工藝介(jie)質要持續的通(tōng)過孔闆流量計(ji)而且要充滿導(dǎo)壓管管，否則流(liú)量将無法測量(liang)。例如棒磨機給(gěi)水流量無指示(shì)，儀表工到現場(chǎng)檢查變送器打(da)開排污🐪有少量(liàng)水流出，認爲是(shi)導壓管堵塞了(le)㊙️，用氮氣吹，發現(xiàn)是通的✌️，仔細檢(jian)查後發現節流(liu)元件安💰裝在靠(kao)近🐆出水口附近(jìn)（常壓），而且管✔️道(dao)又再處（距地面(mian)11m）水沒有充滿工(gong)藝管道。建議把(bǎ)孔闆流🔅量計移(yí)位，後來🔅把孔闆(pǎn)移到距地面7米(mǐ)♻️左右的橫管段(duan)，這🐕時水能滿管(guǎn)流量指示正常(chang)。
（2）被測介質在物(wu)理上和熱力學(xué)上必須是均勻(yún)的單相流體。
（3）被(bèi)測介質流經節(jie)流裝置時不得(dé)發生相變；即使(shi)導壓管内🐉發生(sheng)相變也不行。
（4）節(jie)流裝置所測得(de)被測介質必須(xu)是穩定流，或被(bei)測介質是穩定(dìng)的緩慢變化的(de)，不适用于動流(liu)和臨界的流量(liang)測量。
（5）流束應與(yǔ)管道平行，不得(dé)有旋轉流。
安裝(zhuang)要求
節流裝置(zhì)的安裝和适用(yong)于下列管段和(hé)管件有關：節流(liú)件上遊側第一(yī)阻力件、第二阻(zu)力件，節流件下(xia)右側第一💘阻力(li)件，從節流件上(shang)遊第二阻力件(jian)到下遊第一阻(zǔ)力件之間的管(guan)段以🈚及差壓訊(xùn)号管路等。


管道(dào)條件
（1）節流件前(qián)後的直管段必(bi)須是直的，不得(dé)有肉眼可見的(de)彎曲。
（2）安裝節流(liu)件用得直管段(duàn)應該是光滑的(de)，如不光滑，流🤟量(liàng)♊系❗數應乘以粗(cū)糙度修正稀疏(shu)。
（3）爲保證流體的(de)流動在節流件(jiàn)前1D出形成充分(fèn)發展的紊流速(su)🐅度分布，而且使(shi)這種分布成均(jun1)勻的軸對稱形(xing)，所以直管段必(bi)須是圓的，而且(qie)對節流件前2D範(fàn)🌍圍，其圓度要求(qiu)其甚爲嚴格，并(bing)且有一定的圓(yuan)度指标。具體衡(héng)量方法：
（A）節流件(jiàn)前OD，D/2，D，2D4個垂直管截(jié)面上，以大至相(xiang)等的角距離至(zhì)少分别測量4個(ge)管道内徑單測(cè)值，取平均值D。任(ren)意内徑單測🈲量(liang)值🌈
與平均值之(zhi)差不得超過±0.3%。
（B）在(zai)節流件後，在OD和(he)2D位置用上述方(fāng)法測得8個内徑(jing)單測值，任📱
意單(dan)測值與D比較，其(qí)最大偏差不得(dé)超過±2%。
2）節流件前(qian)後要求一段足(zu)夠長的直管段(duàn)，這段足夠☀️長的(de)直管段和節流(liu)件前的局部阻(zǔ)力件形式有關(guan)和直徑比🐪β有關(guan)，見表1（β=d/D,d爲孔🐕闆開(kai)孔直徑，D爲管道(dao)内徑）。
（4）節流件上(shàng)遊側第一阻力(lì)件和第二阻力(lì)件之間的直管(guǎn)段長🏒度可按第(di)二阻力件的形(xíng)式和β=0。7（不論實際(jì)β值是多少）取表(biǎo)一所列數值的(de)1/2。
（5）節流件上遊側(ce)爲敞開空間或(huo)直徑≥2D大容器時(shi)，則敞開🤟空間或(huò)大容器與節流(liú)件之間的直管(guan)長不得小于30D（15D）。若(ruo)節流件和👣敞開(kai)空間或大容器(qì)之間尚有其它(ta)局部阻力件時(shí)，則除在🌈節流件(jiàn)與局部👄阻力件(jian)之間設有附合(hé)表1上規定的最(zui)小直管段長1外(wai)，從敞開空🛀間到(dao)節流件之間的(de)直管段總長也(yě)不得小于30D（15D）。
節流(liú)件上下遊側的(de)最小直管段長(zhǎng)度表



注：1、上表隻(zhi)對标準節流裝(zhuāng)置而言，對特殊(shu)節流裝置可供(gong)參考
2、列數系爲(wèi)管内徑D的倍數(shu)。
3、上表括号外的(de)數字爲“附加相(xiang)對極限誤差爲(wèi)零”的數值，括号(hào)内的數字爲“附(fu)加相對極限誤(wu)差爲±0.5%”的數值。即(ji)直管段長🌐度中(zhong)有一個采用括(kuò)号内的數值時(shi)，流量測量的極(jí)㊙️限相對誤差τQ/Q。應(yīng)再算術相加0.5%亦(yi)即（τQ/Q+0.5）%
4、若實際直管(guǎn)段長度大于括(kuò)号内數值，而小(xiǎo)于括号外🧑🏽‍🤝‍🧑🏻的數(shù)值時，需按“附加(jiā)極限相對誤差(cha)爲0.5%”處理。
（1）直流件(jiàn)安裝在管道中(zhong)，其前端面必須(xu)與管道軸線垂(chuí)直☎️，允許👌的最大(da)不垂直度不得(dé)超過±1°。
（2）節流件安(an)裝在管道中後(hou)，其開孔必須與(yu)管道同心🙇🏻，其允(yǔn)許♊的最大不同(tóng)心度ε不
得超過(guo)下列公式計算(suàn)結果:ε≤0.015D（1/β-1）。
（3）所有墊片(piàn)不能用太厚的(de)材料，最好不超(chao)過0.5mm，墊片不❄️能突(tū)出管壁内否則(ze)可能引起很大(da)的測量誤差。
（4）凡(fan)是調節流量用(yòng)的閥門，應裝在(zài)節流件後最小(xiǎo)值管段長度以(yi)外
（5）節流裝置在(zài)工藝管道上的(de)安裝，必須在管(guǎn)道清洗吹🤟掃後(hou)進💋行。
（6）在水平或(huo)傾斜管道安裝(zhuang)的節流裝置的(de)取壓方式🤟。
一、被(bei)測流體爲液體(ti)時，爲防止氣泡(pào)進工藝管道入(rù)導壓😍管，取壓口(kǒu)應處于工藝管(guan)道中心線下偏(pian)≤45°的位置上🍉，正負(fù)取壓口處于與(yǔ)管道對稱位置(zhì)時，兩者應在同(tong)一水平面上（如(ru)下🛀🏻圖）。

二、被測流(liú)體爲氣體時，爲(wèi)防止液體截止(zhǐ)閥導壓管（冷凝(ning)液）進📞入🌂導壓管(guǎn)，取壓口應處工(gong)藝管道中心管(guan)🐉道上方線上插(cha)≤45°的位置，正負取(qǔ)壓口處于與管(guǎn)道對稱位置時(shi)，兩者🤞應在同⭐一(yī)水平線上（見下(xià)圖）。

三、被測流體(ti)爲蒸汽時，應保(bao)證冷凝器中冷(lěng)凝液面恒定和(he)正負導壓管上(shang)的冷凝面高度(dù)一緻，正負壓口(kou)處于與管道對(duì)稱位置時，兩者(zhe)應在同一水平(ping)面🤩上（見下🔱圖）。


上(shang)述三種取壓口(kou)的安裝量式，均(jun1)可與管道對稱(cheng)和管⭐道的同一(yi)側進行安裝。
（7）安(ān)裝節流裝置的(de)管道處于垂直(zhí)時，冷凝器應處(chu)于同✏️一水㊙️平位(wèi)置上，這樣可以(yi)消除因取壓孔(kǒng)位置高度不同(tong)而引起🧡的測量(liang)誤差。
（8）導壓管應(yīng)按被測流體的(de)性質和參數使(shǐ)用耐壓，耐腐蝕(shi)的材質制造，其(qi)内徑不得小于(yu)6㎜長度最好在16M之(zhī)内，視被測流體(tǐ)性質而安，不同(tóng)長度下的最小(xiao)内徑♌（見下表）。

（9）安(an)裝差壓信号按(an)1：10傾斜度敷設。
安(ān)裝方式
測量液(yè)體：測量液體流(liu)量時工藝管道(dào)水平安裝，差壓(ya)㊙️變送器的位置(zhì)放出空氣處于(yú)節流裝置下方(fāng)時，取壓口應在(zai)節流裝置的㊙️水(shuǐ)平中心軸線下(xià)偏45°角引❗出，這樣(yàng)可以消樣除由(yóu)流體傳放出的(de)🔱氣體進入導壓(ya)管和差壓變送(song)器。
測量水蒸汽(qi)：測量蒸汽流量(liang)時，安裝方式一(yī)般爲差壓變送(song)器低于、高于節(jie)流裝置兩種。取(qǔ)壓口位置應附(fu)合上述安裝要(yào)求，并在導壓管(guǎn)制高點處裝上(shàng)放氣閥和氣體(tǐ)收👌集器。
測量氣(qi)體：測量介質爲(wei)清潔的氣體流(liú)量時，安裝方式(shi)一般爲差壓變(bian)送器高于、低于(yu)節流裝置兩種(zhong)取壓口位置應(ying)符合上述安裝(zhuāng)要求，當差壓變(biàn)送器低于節流(liú)裝置時，導壓管(guan)🐕必須向下彎至(zhì)差壓變送器，并(bing)在最低處裝置(zhi)放水閥和沉積(ji)器。
　　測量腐蝕性(xìng)液體和氣體：測(cè)量腐蝕性的液(yè)體和氣✂️體流量(liang)時，取壓口應附(fù)合上述安裝要(yao)求，不論管道是(shi)水平安裝或垂(chui)直🤞安裝，差壓變(biàn)送器高于或低(di)于節流裝置，均(jun1)必須在差♌壓變(bian)送❗器和節流裝(zhuāng)置之間🌐的隔離(lí)器，并在隔離器(qi)至差壓變送器(qì)的管路内填充(chong)隔離液，使被測(ce)流體不🥵能與差(chà)壓變送器接觸(chu)，以免破壞差壓(ya)變送器的正常(cháng)工作性能。

重複(fu)開方
　　差壓式流(liú)量計總是要有(you)開平方運算這(zhè)一環節，但若在(zài)差壓變送器開(kai)了平方後，在流(liú)量二次表中再(zài)開一次平方，就(jiu)會産生相當大(dà)的誤差。表9.2所列(lie)即爲各典型試(shì)驗點重複開方(fāng)後理論輸出值(zhí)的對照表。
重複(fu)開方後的理論(lun)輸出對照表

差(cha)壓值/％	開方後的(de)流量值/％	重複開(kāi)方後的輸出值(zhi)/％	差壓值/％	開方後(hou)的流量值/％	重複(fú)開方後的輸出(chu)值/％	差壓值/％	開方(fāng)後的流量值/％	重(zhòng)複開方後的輸(shu)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

　　重複開方(fang)的錯誤一般發(fa)生在差壓變送(sòng)器帶來開方功(gōng)能的系統中，是(shì)由于疏忽引起(qǐ)的，一般是在物(wù)📱料平衡計算中(zhong)出現嚴重問題(tí)而懷疑流量示(shi)值大幅度偏高(gao)時才💃進行檢查(chá)，并最後得到糾(jiū)正。
避免重複開(kāi)方錯誤的有效(xiao)方法如下。
①更新(xīn)認識。許多老的(de)儀表人員對差(chà)壓變送器功能(néng)的認識習慣👈性(xing)停留在“差壓變(bian)送”上面，意即僅(jin)爲差⭐壓測量而(er)已，故💛習慣性将(jiang)⛱️二次表設置爲(wèi)開平方特性。
②加(jia)強基礎資料管(guan)理。基礎資料不(bú)僅包括二次表(biǎo)校驗單，還應包(bao)🏃‍♂️括二次表的組(zu)态數據記錄單(dān)，變送器校驗單(dān)。
③組态時強調按(an)數據記錄單操(cao)作，避免即興操(cao)作。并在組态✍️完(wan)⭐畢與記錄單校(xiao)對無誤後加上(shang)密碼，防止随意(yi)改動。
孔闆銳角(jiǎo)
　　普通孔闆流量(liang)計的測量主要(yao)取決于迎向流(liu)體的🐇開孔及其(qi)💛端面（要尖銳），而(ér)與其後的形狀(zhuàng)關系不大。後面(mian)加工❄️倒角（喇叭(ba)口）是😍爲了盡快(kuai)使流體恢複均(jun1)衡平穩流動狀(zhuàng)态，也有利于減(jian)小孔闆造成的(de)永久壓力損。近(jin)🙇🏻十年出現的多(duo)孔孔闆平衡流(liú)量計，巧妙♌地将(jiāng)流體整流器和(hé)測量裝置融合(hé)爲一體，此類孔(kong)🌂闆一般無須刻(kè)意倒角，流束仍(réng)恢複很快，各孔(kǒng)🌈入口也無須特(tè)别尖銳（對精确(què)測量無礙），卻大(dà)大縮短了所須(xu)直管段，減小了(le)永久壓力損。

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