摘要:介(jiè)紹了孔(kong)闆差壓(ya)式流量(liàng)計 測量(liang)水蒸氣(qi)的工作(zuò)原理,對(duì)導緻孔(kǒng)闆差壓(yā)式流量(liàng)🔞計産生(sheng)測量誤(wu)差的各(ge)種内、外(wài)因素進(jin)行了分(fen)析,并闡(chan)述🔞了相(xiàng)應的校(xiào)正補償(cháng)方法，爲(wèi)今後孔(kǒng)闆差壓(ya)式流量(liang)計🏃‍♂️的設(shè)計和使(shǐ)用提供(gòng)了✊借鑒(jian)。
　　目前,國(guó)内外用(yong)于水蒸(zheng)氣流量(liàng)測量的(de)儀表主(zhǔ)要包♋括(kuo): 孔闆流(liu)量計 、 渦(wo)街流量(liang)計 、 轉子(zi)流量計(jì) 和彎管(guan)流量計(ji)等儀表(biǎo)。其中,孔(kǒng)闆差壓(yā)式流量(liàng)計是國(guó)内外得(de)以研究(jiū)、試驗數(shu)據完善(shàn)、實踐經(jīng)驗豐富(fu)、标💛準化(huà)程度🔴的(de)流量計(ji),因其結(jié)構簡單(dan)、制造成(chéng)本較低(dī)、性能比(bi)較穩定(dìng)、使用壽(shòu)命較長(zhang)且已标(biāo)準化,因(yīn)而在工(gong)業上得(de)🏃🏻到了廣(guang)泛的應(ying)用。孔闆(pan)流量計(jì)由節流(liu)裝置、一(yi)定長度(du)的直管(guǎn)段、引壓(ya)管、 差壓(yā)變送器(qì) 、 壓力變(biàn)送器 、 溫(wēn)度變送(song)器 和流(liú)量計算(suan)機等組(zǔ)成。在使(shǐ)用過程(chéng)中,盡可(ke)能地減(jian)🧡小流量(liàng)測量🍓誤(wu)差,降低(dī)水蒸氣(qì)人爲損(sun)耗,對企(qi)業的生(sheng)産經營(ying)具有重(zhong)要👨‍❤️‍👨的意(yi)🙇‍♀️義。
1孔闆(pan)工作原(yuan)理及誤(wù)差補償(cháng)方法
1.1孔(kong)闆式流(liu)計的工(gong)作原理(li)
　　孔闆式(shì)流量計(ji)采用差(chà)壓式測(cè)量方法(fa)對流量(liang)進行測(ce)量,即在(zai)管道内(nèi)裝入節(jie)流元件(jian)一孔闆(pǎn)。當水蒸(zheng)氣流過(guo)孔闆時(shí),流體速(sù)🏃度增大(dà),壓力減(jian)小，于是(shì)在孔闆(pan)🌏的前後(hòu)産生差(cha)壓,利用(yòng)具有-定(ding)設計尺(chi)寸的孔(kong)闆測🙇🏻量(liàng)水蒸氣(qi)✌️流量,在(zai)保證孔(kong)闆前後(hòu)有足夠(gòu)的直管(guan)段等條(tiao)件下,孔(kǒng)闆前後(hòu)的差⭐壓(yā)将随流(liú)量的變(bian)化而變(biàn)化,且兩(liǎng)者具有(yǒu)确定的(de)關系,因(yin)此可以(yi)通過測(ce)量差壓(ya)得到水(shuǐ)蒸氣的(de)流量「。根(gen)據國标(biao)GB/T26241993,對于标(biāo)準節流(liu)裝置❗,差(chà)壓△P與流(liú)量qm的函(hán)♈數關系(xì)爲:
 
　　式中(zhōng):qm爲質量(liang)流量,kg/s;C爲(wei)流出系(xì)數;D爲管(guan)道内徑(jìng),m;ε爲節流(liu)件正端(duan)取壓口(kou)平面上(shang)的氣體(ti)膨脹系(xì)數;d爲工(gong)作條件(jian)下🌍節流(liú)🙇‍♀️件的開(kāi)孔直徑(jìng),m;ρ爲節流(liú)件人口(kou)端流體(tǐ)密度,kg/m³.
1.2流(liú)出系數(shù)C的補償(chang)
　　流出系(xi)數C是表(biao)征孔闆(pǎn)節流裝(zhuāng)置特性(xìng)的主要(yào)參數,是(shi)雷諾數(shù)Re和β的函(hán)數,它是(shi)一個随(sui)流量變(bian)化的量(liàng),其🔞值随(suí)Re的增大(da)而減小(xiao),當Re大于(yú)一定值(zhi)趨向無(wú)窮大時(shí),C趨向于(yú)❗常數Ck,而(ér)孔徑比(bǐ)β越大,C的(de)變化幅(fu)度也越(yuè)大,使C趨(qū)向于常(chang)數Ck的Re也(yě)越大,C與(yǔ)β和Re之間(jian)的定量(liàng)關系爲(wei):
 
　　對于給(gei)定的标(biao)準孔闆(pan),當β爲常(chang)數時,C僅(jǐn)是Re的函(hán)數C=f(Re)。在公(gong)式(1)中,将(jiang)💁C用公式(shi)(2)而不是(shì)一個常(chang)數來代(dài)替,可提(tí)高計量(liàng)的精度(dù)。
1.3水蒸氣(qi)膨脹系(xi)數ε的補(bǔ)償
　　差壓(ya)式流量(liàng)計在用(yong)來測氣(qì)體和蒸(zhēng)氣流量(liang)時,流體(tǐ)流過節(jiē)流裝置(zhi)在節流(liu)件兩邊(bian)都要産(chan)生--定的(de)差壓,在(zai)節流件(jian)的下遊(yóu)靜壓降(jiang)低,将出(chu)現流束(shu)膨脹，流(liu)束的這(zhè)種膨脹(zhang)使🌈得節(jie)流裝置(zhì)的🐇輸出(chū)(差壓)一(yī)輸人(流(liu)量)關系(xì)同🌈不可(kě)壓縮流(liu)體之間(jian)的偏差(cha)。如果不(bu)對這種(zhong)偏差進(jìn)行校正(zheng),将會導(dǎo)緻流量(liang)示值偏(pian)高千分(fen)之幾到(dao)百分之(zhi)幾,尤其(qi)是流量(liàng)在較大(da)範圍内(nèi)變化時(shí),産生的(de)誤差會(hui)更大,因(yin)此更有(yǒu)必要對(dui)其進行(hang)修正♈。
1.4孔(kǒng)闆流計(ji)變更量(liang)t程後的(de)修正
　　盡(jìn)管改變(biàn)差壓變(bian)送器的(de)差壓範(fan)圍是非(fēi)常容易(yì)的事,但(dan)不能🧑🏽‍🤝‍🧑🏻隻(zhi)對差壓(ya)範圍做(zuo)調整就(jiu)萬事大(da)吉。這是(shì)因爲孔(kong)闆流量(liàng)計量程(chéng)變🔴更後(hòu)，管道中(zhōng)的常用(yong)流速等(děng)參數将(jiang)發生變(biàn)化,流出(chū)系數也(yě)相應有(yǒu)所變化(huà)，因此需(xu)從已知(zhi)節流裝(zhuāng)置數據(jù)(從節流(liu)裝置計(ji)算書查(chá)☁️得)和其(qi)他有關(guān)流量數(shù)據(如:變(bian)更後的(de)流量上(shang)限及常(cháng)用流量(liang))計算出(chu)新的差(chà)壓上限(xian)。實踐證(zhèng)明,若量(liang)程縮小(xiǎo)後,C和ε均(jun)增大,相(xiàng)應的質(zhì)量流量(liàng)會偏大(da)。
1.5密度ρ的(de)補償
　　在(zai)其他參(cān)數不變(bian)的情況(kuang)下,qm與ρ之(zhī)間的關(guān)系爲:qm≈k,√ρ。可(kě)以看出(chu),水蒸氣(qì)的流量(liàng)與其密(mi)度的平(ping)方根成(chéng)正比關(guan)系。水蒸(zheng)氣🐆是可(ke)壓縮性(xìng)氣體，當(dang)其壓力(lì)、溫度變(biàn)化時,其(qí)密度🌈将(jiang)發生明(ming)顯變化(hua),這将引(yǐn)起流量(liang)很大的(de)誤差。實(shí)際流體(tǐ)狀态(壓(ya)力、溫度(du))與流量(liàng)計設💞計(jì)時的狀(zhuàng)态(壓力(li)、溫度)偏(piān)離造成(chéng)的相對(dui)誤差可(kě)由公式(shì)(3)表示:
 
　　假(jiǎ)如設計(jì)孔闆流(liu)量計時(shí)是按照(zhao)1MPa和285℃所對(duì)應的過(guo)熱水蒸(zheng)氣密度(dù)ρ=4.374kg/m³設計的(de)，則密度(du)的變化(huà)造成的(de)測量誤(wu)🤩差可能(néng)很🈲大，當(dāng)壓力大(dà)且☔溫度(du)低時,測(cè)量值偏(pian)大;當壓(ya)力低且(qie)溫度高(gāo)時,測量(liang)值偏小(xiǎo)。水蒸😘氣(qì)的實際(jì)狀态偏(pian)離孔闆(pan)實際狀(zhuàng)态越嚴(yan)重,所引(yin)起的誤(wù)差越大(da)。要補償(chang)密度變(biàn)化所引(yǐn)起的這(zhe)種誤差(chà),就不能(néng)将公式(shi)(1)中的ρ以(yi)設計工(gong)況下的(de)密度來(lái)代入,需(xū)要将ρ看(kan)作壓力(lì)和溫度(dù)的函數(shu),即ρ=f(P,t)。這🧑🏽‍🤝‍🧑🏻也(yě)就是一(yī)般 智能(néng)流量積(jī)算儀 均(jun)要對過(guo)熱蒸汽(qi)進行壓(ya)力溫度(du)補償的(de)原因。
1.6孔(kong)闆内徑(jing)d和管徑(jing)D的誤差(cha)補償
　　測(cè)量水蒸(zhēng)氣流量(liàng)時，如果(guo)設計工(gong)況爲200℃,孔(kǒng)闆内徑(jìng)爲d,則孔(kǒng)闆✂️内徑(jing)💘在實際(jì)工作狀(zhuang)态下的(de)修正公(gong)式爲：
 
　　實(shi)際上d和(hé)D偏離設(shè)計值造(zao)成的後(hòu)果就是(shì)流量測(ce)量‼️系統(tǒng)的滿度(du)值發生(shēng)了變化(huà),如果将(jiang)d和D的實(shí)際值測(cè)量出㊙️來(lai),代人公(gong)式計算(suàn)出與此(ci)實際值(zhi)相對應(ying)的流量(liàng)滿度💋值(zhí),然後用(yòng)新的滿(man)度值代(dai)替原設(shè)計值,置(zhi)人流量(liàng)顯示🛀儀(yí)表，則系(xì)🌈統運行(háng)後📐,尺寸(cùn)誤差對(duì)測量系(xi)統的影(ying)響就能(néng)得到完(wan)全的校(xiao)正，這也(ye)🤩就是每(měi)台流量(liang)計在投(tou)人使用(yòng)前進行(háng)修正計(jì)算的主(zhǔ)要工作(zuo)。
2常見誤(wù)差原因(yin)分析
2.1實(shi)際工作(zuò)狀态引(yǐn)起的誤(wu)差
　　标準(zhǔn)孔闆是(shi)按照特(te)定的已(yǐ)知條件(jian)進行設(she)計的，但(dan)🔴在工作(zuò)過程中(zhōng),被測量(liang)介質的(de)各種參(can)數(如溫(wen)度、密度(du)、壓力、黏(nian)度等)與(yu)标準孔(kǒng)闆的額(é)定數值(zhí)有所不(bú)同。如在(zài)常溫附(fù)近💚時,若(ruo)被測量(liang)介💰質爲(wèi)氣體,溫(wēn)度每變(bian)化10℃,氣體(tǐ)的密度(dù)則變⭕化(hua)3%左右;在(zài)㊙️1個大氣(qì)壓下，被(bei)測氣🏃🏻‍♂️體(ti)壓力每(měi)變化10Pa,密(mì)度則變(bian)化10%左右(you)。所以🛀🏻在(zài)用标準(zhǔn)孔闆測(cè)量氣體(ti)時,必須(xu)考慮氣(qì)體溫度(dù)和壓力(li)的變化(hua)🥰，以進行(hang)适當的(de)修正。
2.2安(ān)裝不正(zhèng)确引起(qi)的誤差(chà)
　　對于标(biāo)準孔闆(pǎn),爲了保(bǎo)證被測(ce)量介質(zhì)流量的(de)精度💰,标(biāo)準孔闆(pǎn)一定要(yào)按規定(ding)要求進(jin)行正确(què)安裝,否(fou)則☂️将會(hui)😄産生一(yi)定的測(cè)量誤差(cha)。
(1)孔闆的(de)銳面應(ying)迎着流(liú)體的方(fang)向,以确(que)保孔闆(pǎn)的方向(xiàng)安裝正(zheng)确。
(2)孔闆(pǎn)的前端(duān)面與管(guan)段軸線(xian)應保證(zheng)垂直,最(zui)大傾斜(xie)度應📐小(xiao)于1度。
(3)若(ruo)工作環(huan)境的測(ce)量精度(du)要求較(jiao)高,爲了(le)提高測(cè)量的精(jing)度，建議(yi)标準孔(kong)闆前後(hòu)的直管(guǎn)段應盡(jìn)量采用(yong)标準⚽直(zhí)管🌍段,然(ran)後再與(yǔ)主🌂管道(dao)聯接。
(4)新(xin)安裝的(de)管道在(zài)安裝孔(kǒng)闆前,應(yīng)對管道(dao)進行沖(chong)洗❄️和掃(sao)線操作(zuo),從而避(bì)免掃線(xiàn)時損傷(shang)孔闆的(de)銳面,且(qie)管道内(nèi)的✊雜物(wù)在孔闆(pǎn)前後堆(dui)積也會(hui)降低測(cè)量的精(jīng)度。
(5)孔闆(pǎn)在使用(yong)過程中(zhong),由于受(shou)被測量(liàng)介質溫(wen)度的影(yǐng)響,其🍉自(zì)身會産(chan)生線膨(peng)脹,爲了(le)保證其(qí)端面的(de)平面度(dù)和對軸(zhóu)線垂直(zhi)度,在安(an)裝過程(chéng)中,要考(kǎo)慮其工(gong)作過程(cheng)時的自(zi)由伸縮(suō)性。
(6)孔闆(pǎn)的密封(fēng)墊片不(bu)能伸人(rén)管道中(zhong),應盡量(liang)薄,一般(bān)厚度應(yīng)小🌈于0.03D。
2.3孔(kong)闆入口(kou)邊緣磨(mó)損引起(qǐ)的誤差(cha)
　　标準孔(kong)闆在使(shi)用過程(cheng)中，被測(cè)量介質(zhi)對孔闆(pan)的沖刷(shuā)腐蝕往(wǎng)往會造(zào)成測量(liàng)裝置的(de)幾何形(xíng)狀和尺(chǐ)寸産生(shēng)不同💚程(cheng)度的變(bian)化。長期(qī)使用後(hou),孔闆邊(biān)緣的銳(ruì)角會變(bian)鈍,在相(xiàng)同體積(jī)的被測(ce)🌈量介質(zhì)🈲經過時(shí)所産生(sheng)的壓差(cha)△p将變小(xiǎo),标⭐準孔(kong)闆的💯示(shì)值會偏(piān)低,從而(er)引❄️起測(ce)量誤差(cha),爲了保(bǎo)證測量(liang)的精度(dù)，應定期(qī)對孔闆(pǎn)🌈進行校(xiao)驗、清洗(xi)，以減小(xiǎo)對孔闆(pan)的沖蝕(shí)和污物(wu)堆積。
2.4引(yǐn)壓管路(lù)安裝不(bu)當引起(qi)的測量(liang)誤差
　　引(yǐn)壓管路(lu)應垂直(zhí)或傾斜(xié)安裝,其(qi)傾斜度(dù)應大于(yu)1;12.在🌏引壓(yā)管路的(de)📱安裝過(guo)程中,應(yīng)保證彎(wan)曲處圓(yuán)滑過渡(dù),彎曲🥰半(ban)徑應大(da)于引🐕壓(ya)管外徑(jìng)的5倍，在(zài)測量不(bú)同的介(jie)質時,引(yǐn)壓管的(de)長度和(hé)内徑要(yao)符合安(ān)裝規定(dìng)的要求(qiu)。
2.5引壓管(guǎn)路堵塞(sai)引起的(de)測量誤(wù)差
　　标準(zhun)孔闆在(zai)使用過(guò)程中，要(yào)保證其(qí)引壓管(guǎn)暢通,避(bi)免堵塞(sai),放空閥(fa)、三閥組(zu)、腰式法(fa)蘭及連(lian)接件的(de)密封性(xìng)能應保(bao)證處⭐于(yu)良好狀(zhuàng)态,不能(neng)有洩漏(lou)。爲了減(jiǎn)少此類(lei)誤差，平(ping)時應加(jiā)強管理(li),提高操(cao)作人員(yuán)的素質(zhi),在使用(yòng)過🔞程中(zhong)，操作人(ren)員應做(zuo)好系統(tǒng)的✨檢修(xiu)、維護和(hé)保養工(gōng)作,延長(zhǎng)其使用(yong)😍壽命，從(cóng)而減小(xiao)測量誤(wu)差☀️的産(chan)生。
3結語(yǔ)
　　使用孔(kǒng)闆差壓(ya)式流量(liang)計測量(liang)水蒸氣(qi)的流量(liang)涉及一(yi)系⚽列的(de)問題，包(bao)括檢測(cè)裝置、顯(xian)示裝置(zhì)、前後直(zhí)管🛀🏻段以(yi)及輔助(zhù)設㊙️備等(deng)💯,要保證(zhèng)水蒸氣(qi)流量測(ce)量的精(jīng)确度,必(bì)須做到(dao)合理選(xuan)💛型,正确(què)安裝與(yu)調試，及(jí)時維護(hu)與保養(yǎng)㊙️,并對測(cè)量部分(fen)可能❄️引(yǐn)人的誤(wù)💃差進行(háng)适👨‍❤️‍👨當的(de)補償和(hé)校正。因(yīn)爲在使(shi)用過程(chéng)中,當流(liu)量和壓(ya)力波動(dòng)較大時(shi),從流量(liang)系數與(yu)流束膨(peng)脹系數(shu)🈚所引🚶‍♀️人(ren)的系統(tǒng)誤差較(jiao)大，另外(wai)孔闆長(zhǎng)期運行(hang)後銳角(jiǎo)會✊變鈍(dun)、幾何尺(chǐ)寸會發(fa)生變化(hua)，系統的(de)測量精(jing)度就會(hui)下降,有(you)時甚至(zhi)無法進(jin)行正常(chang)測量,所(suo)以平時(shi)應加強(qiang)管理,盡(jìn)量減小(xiao)測量誤(wu)差的産(chan)生。

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