摘要:介(jiè)紹了孔(kǒng)闆差壓(ya)式流量(liang)計 測量(liàng)水蒸氣(qì)的工作(zuò)原理,對(dui)導緻孔(kǒng)闆差壓(ya)式流量(liàng)計産生(shēng)測💘量誤(wu)差的各(gè)種内.外(wai)因素進(jìn)行了分(fèn)析,并闡(chan)述了相(xiang)應的校(xiào)正補償(chang)方法,爲(wèi)今後孔(kong)闆差壓(ya)式流量(liàng)計的設(shè)計👉和使(shǐ)用提供(gòng)了借鑒(jiàn)。
　　目前,國(guo)内外用(yong)于水蒸(zheng)氣流量(liàng)測量的(de)儀表主(zhǔ)要包✂️括(kuò): 孔闆流(liu)量計 、 渦(wo)街流量(liàng)計 、 轉子(zǐ)流量計(ji) 和.彎管(guǎn)流量計(jì)等儀表(biao)。其中,孔(kong)闆差壓(yā)式流量(liàng)計是國(guó)💚内外最(zuì)早得以(yǐ)研究.試(shi)驗數據(jù)最爲完(wan)善、實踐(jian)經驗最(zuì)爲豐富(fu)、标準化(hua)程度高(gāo)的流量(liang)計，因其(qi)結構簡(jian)單、制造(zao)成本較(jiào)低、性能(neng)比較穩(wen)定、使用(yòng)壽命較(jiào)長且已(yi)标準化(huà)✔️,因而在(zai)工業上(shàng)得到了(le)最廣泛(fàn)✂️的應用(yong)。孔闆流(liu)量計由(yóu)節流裝(zhuang)置、一定(dìng)長度的(de)直♻️管段(duan)、引壓管(guan)、 差壓變(biàn)送器 、 壓(ya)力變送(song)器 、 溫度(du)變送器(qì) 和流量(liang)計算機(ji)等組成(cheng)。在使用(yong)過程中(zhōng),盡可能(neng)地減小(xiao)流量測(cè)㊙️量誤差(chà),降低水(shui)蒸氣人(ren)爲損耗(hào),對企業(ye)的生産(chǎn)經營具(ju)有重要(yao)的意🏃‍♀️義(yì).
1孔闆工(gōng)作原理(lǐ)及誤羞(xiu)補償方(fāng)法
1.1孔闆(pan)式流計(jì)的工作(zuo)原理
　　 孔(kǒng)闆式流(liu)量計 采(cǎi)用差壓(ya)式測量(liang)方法對(dui)流量進(jin)行測量(liang),即在管(guan)道内裝(zhuang)人節🌈流(liu)元件一(yī)孔闆。當(dāng)水燕氣(qi)流過孔(kong)闆時,流(liú)體速度(du)增大,壓(yā)力減小(xiao)，于是在(zài)孔闆的(de)前後産(chǎn)生差壓(ya),利用具(ju)有一定(dìng)設計🧑🏽‍🤝‍🧑🏻尺(chi)寸的孔(kong)闆測量(liàng)水燕氣(qi)流量,在(zai)保證孔(kong)闆前後(hou)有足.夠(gòu)的直管(guǎn)段等條(tiao)件下,孔(kǒng)闆前後(hòu)的差🈲壓(ya)将随流(liú)量🔱的變(bian)化而變(bian)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(yā)得到水(shui)蒸氣的(de)流量。根(gen)據國⛹🏻‍♀️标(biāo)GB/T2624:1993,對于标(biāo)準節流(liu)裝置,差(cha)壓△P與流(liu)量q=的函(hán)數關系(xì)爲:
 
　　式中(zhōng):qm爲質量(liang)流量,kg/s;C爲(wèi)流出系(xi)數;D爲管(guan)道内徑(jing),m;e爲節流(liú)件正端(duan)取壓口(kǒu)平面上(shàng)的氣體(tǐ)膨脹系(xi)數;d爲工(gong)作條件(jian)下節流(liu)🥵件的🌏開(kai)孔直徑(jìng),m;ρ爲節流(liu)件人口(kou)端流體(tǐ)密度,kg/m³.
1.2流(liú)出系數(shu)C的補償(cháng).
　　流出系(xì)數C是表(biǎo)征孔闆(pan)節流裝(zhuang)置特性(xing)的主要(yao)參數,是(shì)雷☎️諾數(shu)Re和β的曬(shài)數,它是(shi)一個随(suí)流量變(biàn)化的量(liang),其值随(suí)Re的增大(da)而減小(xiao),當Re大于(yu)--定值趨(qu)向無窮(qiong)大時,C趨(qū)👣向于常(chang)數Ck,而孔(kǒng)徑比β越(yue)📧大,C的變(bian)化幅度(dù)也越大(da),使C趨向(xiang)于常數(shù)Ck的Re也越(yuè)大,C與β和(he)Re之間的(de)定量關(guān)系爲:
 
　　對(duì)于給定(ding)的标準(zhun)孔闆,當(dāng)β爲常數(shù)時,C僅是(shì)Re的函數(shu)C=f(Re)。在公🏒式(shì)(1)中,将🧑🏾‍🤝‍🧑🏼C用(yòng)公式(2)而(ér)不是一(yi)個常數(shu)來代替(tì),可提高(gāo)❓計量💚的(de)精☎️度。
1.3水(shuǐ)蒸氣膨(péng)脹系數(shu)e的補償(cháng)
　　差壓式(shi)流量計(jì)在用來(lai)測氣體(tǐ)和蒸氣(qì)流量時(shí)，流體流(liu)過🈲節流(liú)裝置在(zài)節流件(jiàn)兩邊都(dōu)要産生(shēng)一定的(de)差壓,在(zài)節流件(jian)的下遊(you)靜壓降(jiàng)低,将出(chu)現流東(dōng)膨脹，流(liú)束的這(zhe)種膨脹(zhàng)使得節(jie)流裝置(zhì)的輸出(chu)(差.壓)--輸(shu)人(流量(liàng))關系同(tóng)🤩不可壓(ya)縮流體(tǐ)之間的(de)偏.差。如(rú)果不對(duì)這種偏(piān)差進行(hang)👄校正,将(jiang)會導緻(zhì)流量.示(shi)值偏高(gao)千分之(zhī)💘幾到百(bǎi)分之幾(ji)，尤其是(shi)流量在(zai)較.大範(fan)圍内變(bian)化時,産(chan)生的誤(wu)差會更(gèng)大,因此(cǐ)更有必(bì)要對其(qí)進行修(xiū)正。
1.4孔闆(pan)流量計(ji)變更程(chéng)後的修(xiu)正
　　盡管(guan)改變差(cha)壓變送(song)器的差(cha)壓範圍(wéi)是非常(chang)容易的(de)事,但㊙️不(bu)能❓隻對(dui)差壓範(fan)圍做調(diào)整就萬(wàn)事大吉(jí)。.這是因(yīn)爲✏️孔闆(pǎn)流量計(ji)量⛹🏻‍♀️程變(bian)更後,管(guan)道中的(de)常用流(liu)速㊙️等參(cān)數将發(fa)生變化(huà),流🐇出系(xì)數😍也相(xiàng)應有所(suo)變化,因(yīn)此需從(cong)已知節(jiē)流裝✂️置(zhì)數據(從(cóng)💘節流裝(zhuang)置計算(suan)書查得(de))和其他(tā)有關流(liú)量數據(jù)(如:變更(gèng)後的流(liú)量上限(xian)及常用(yong)流量)計(ji)算出新(xin)的差壓(yā)上限。實(shí)踐證明(ming),若量程(chéng)❤️縮小後(hou).C和Ɛ均增(zēng)大,相應(ying)的質量(liàng)流量會(hui)偏大。
1.5密(mì)度ρ的補(bǔ)償
　　在其(qí)他參數(shù)不變的(de)情況下(xia)，qm與ρ之間(jian)的關系(xì)爲:qm=kp√ρ.可以(yǐ)看出,水(shui)蒸氣的(de)流量與(yu)其密度(du)的平方(fāng)根成正(zhèng)比關系(xì)。水蒸氣(qi)💯是可壓(ya)縮性氣(qi)體,當其(qí)壓力、溫(wēn)度變化(huà)時💃,其密(mì)度将發(fā)生明顯(xiǎn)變化,這(zhe)将引起(qi)流🥵量很(hen)大的誤(wù)差。實際(ji)流體狀(zhuàng)态(壓力(lì)、溫度)與(yu)🏃‍♀️流量計(jì)設計時(shí)的狀态(tài)(壓力、溫(wēn)度‼️)偏離(lí)造成的(de)相對誤(wu)差可🔴由(you)公式(3)表(biǎo)示:
 
　　假如(rú)設計孔(kǒng)闆流量(liang)計時是(shi)按照1MPa和(hé)285℃所對應(yīng)的過熱(rè)水蒸🌈氣(qi)👈密度ρ=4.374kg/m³設(shè)計的,則(ze)密度的(de)變化造(zao)成的測(cè)量誤差(chà)可能很(hěn)大，當⛱️壓(ya)力大且(qie)溫度低(di)時,測量(liàng)值偏大(dà):當壓力(lì)低且溫(wēn)度高時(shí),測量值(zhi)偏🔆小。水(shuǐ)蒸氣的(de)實際狀(zhuang)态偏離(li)孔❌闆實(shi)際狀态(tài)越嚴重(zhòng)，所引起(qi)的誤差(cha)越大。要(yào)補償密(mi)度變化(hua)所引起(qǐ)的這種(zhǒng)誤差,就(jiù)不能将(jiāng)公💰式(1)中(zhōng)的ρ以設(shè)計工況(kuàng)下的密(mi)度來代(dài)人,需要(yào)将♻️ρ看作(zuò).壓力和(he)溫度的(de)函數,即(jí)ρ=f(P,t)。這也就(jiù)是一般(bān)智能流(liu)量積算(suan)儀均要(yao)對過熱(rè)蒸汽進(jìn)行壓力(lì)溫度補(bu)償的原(yuán)因。
1.6孔闆(pǎn)内徑d和(he)管徑D的(de)誤差補(bu)償
　　測量(liàng)水蒸氣(qì)流量時(shí),如果設(shè)計工況(kuang)爲200℃，孔闆(pan)内徑爲(wèi)d,則㊙️孔闆(pǎn)🍉内徑在(zài)實際工(gong)作狀态(tài)下的修(xiu)正公式(shì)爲：
 
　　實際(jì)上d和D偏(pian)離設計(jì)值造成(cheng)的後果(guo)就是流(liú)量測量(liàng)系統的(de)滿度值(zhi)發生了(le)變化,如(rú)果将d和(hé)D的實際(jì)值測量(liang)出來,代(dai)🌐入公式(shi)計算出(chu)👉與此實(shí)際值相(xiang)對應的(de)流量滿(man)度值,然(ran)後用新(xin)的滿度(dù)值🤟代替(tì)原設計(jì)值,置人(ren)流量顯(xian)示儀表(biǎo),則系統(tong)運行後(hou),尺寸誤(wù)差🔆對測(cè)量系統(tǒng)的影響(xiǎng)就能得(de)到完全(quan)的校正(zhèng)，這也就(jiù)是每台(tái)流量計(ji)在投入(ru)使用前(qián)進行修(xiu)正計算(suàn)的主要(yao)工作。
2常(chang)見誤差(chà)原因分(fen)析
2.1實際(ji)工作狀(zhuàng)态引起(qi)的誤差(chà)
　　标準孔(kǒng)闆是按(an)照特定(ding)的已知(zhi)條件進(jìn)行設計(ji)的，但在(zai)🚶‍♀️工作過(guò)程中,被(bei)測量介(jiè)質的各(gè)種參數(shù)(如溫度(dù)、密度、壓(yā)💰力.黏度(dù)等㊙️)與标(biāo)準孔闆(pan)的額定(ding)數值有(you)所不同(tóng)。如在常(cháng)溫附近(jin)時,若被(bèi)測量介(jie)質爲氣(qì)體,溫度(du)每變化(huà)10℃,氣體的(de)密度則(zé)變化3%左(zuǒ)右;在1個(gè)大氣壓(yā)🚩下,被測(cè)氣體壓(yā)力每變(bian)化10Pa,密度(dù)則變化(hua)10%左右。所(suǒ)以在用(yòng)标準孔(kǒng)闆測量(liang)氣體時(shí)，必須考(kǎo)慮氣體(ti)溫度和(hé)壓力的(de)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼變化,以(yǐ)進行适(shì)當的修(xiū)正。
2.2安裝(zhuang)不正确(què)引起的(de)誤差
　　對(duì)于标準(zhun)孔闆,爲(wèi)了保證(zhèng)被測量(liang)介質流(liú)量的精(jing)度,标準(zhǔn)孔闆一(yī)定按規(guī)定要求(qiu)進行正(zhèng)确安裝(zhuāng),否則将(jiang)會産生(sheng)一定的(de)測量誤(wù)差。
(1)孔闆(pǎn)的銳面(miàn)應迎着(zhe)流體的(de)方向,以(yǐ)确保孔(kong)闆的方(fāng)向安裝(zhuang)正确。
(2)孔(kong)闆的前(qian)端面與(yu)管段軸(zhóu)線應保(bao)證垂直(zhi),最大傾(qing)斜度應(yīng)小于1度(dù)🈲。
(3)若工作(zuò)環境的(de)測量精(jing)度要求(qiu)較高,爲(wèi)了提高(gao)測量☁️的(de)精💃🏻度，建(jian)議标準(zhun)孔闆前(qian)後的直(zhi)管段應(yīng)盡量采(cǎi)用🔴标準(zhun)直管段(duàn),然後再(zài)與主管(guǎn)道聯接(jie)。
(4)新安裝(zhuang)的管道(dao)在安裝(zhuāng)孔闆前(qian),應對管(guan)道進行(hang)沖洗和(hé)掃線操(cāo)作,從而(ér)避免掃(sǎo)線時損(sun)傷孔闆(pǎn)的銳面(miàn),且管道(dào)㊙️内的雜(zá)物在孔(kong)闆前後(hou)堆積也(yě)會降低(dī)測量的(de)📞精度。
(5)孔(kong)闆在使(shǐ)用過程(chéng)中,由于(yú)受被測(ce)量介質(zhì)溫度的(de)影響,其(qí)自身會(hui)産生線(xian)膨脹,爲(wei)了保證(zhèng)其端面(mian)的平面(miàn)度和對(duì)軸線垂(chui)直度,在(zai)安🌈裝過(guò)程中,要(yao)考慮其(qí)工作💛過(guo)程時的(de)自由🌈伸(shen)縮性。
(6)孔(kong)闆的密(mì)封墊片(pian)不能伸(shen)入管道(dao)中,應盡(jìn)量薄，一(yi)般厚⁉️度(dù)🏃應小于(yu)0.03D。
2.3孔闆入(ru)口邊緣(yuán)磨損引(yin)起的誤(wù)差
　　标準(zhun)孔闆在(zài)使用過(guò)程中，被(bei)測量介(jiè)質對孔(kong)闆的沖(chong)✏️刷腐蝕(shi)往往🔞會(huì)造成測(cè)量裝置(zhì)的幾何(he)形狀和(hé)尺寸❗産(chǎn)生不同(tóng)㊙️程度☁️的(de)變化。長(zhǎng)期使用(yòng)後,孔闆(pan)邊緣的(de)銳角會(hui)變鈍,在(zai)相同體(tǐ)積的被(bei)測量介(jiè)質經過(guò)時所産(chan)生的壓(yā)差△p将變(bian)小，标準(zhǔn)孔闆的(de)示值會(hui)偏低,從(cong)而引‼️起(qi)測量誤(wu)差,爲了(le)保證測(cè)量的精(jing)度，應定(dìng)期對孔(kǒng)闆⁉️進行(háng)校驗，清(qīng)🌈洗，以減(jian)小對孔(kong)闆的沖(chong)蝕和污(wū)物堆積(ji)。
2.4引壓管(guǎn)路安裝(zhuāng)不當引(yin)起的測(ce)量誤差(chà)
　　引壓管(guan)路應垂(chui)直或傾(qīng)斜安裝(zhuang)，其傾斜(xié)度應大(da)于1:12,在🔴引(yin)壓管路(lu)的安裝(zhuang)過程中(zhōng),應保證(zheng)彎曲處(chù)圓滑過(guò)渡,彎曲(qu)半徑🔞應(ying)大于引(yǐn)壓管外(wai)徑的5倍(bèi)，在測量(liang)不同的(de)介質時(shi),引壓管(guan)的長度(du)和内徑(jìng)要符合(he)安裝規(guī)定的🏃🏻要(yào)求。
2.5引壓(yā)管路堵(du)塞引起(qi)的測量(liang)誤差
　　标(biao)準孔闆(pǎn)在使用(yòng)過程中(zhōng),要保證(zhèng)其引壓(ya)管暢通(tong),避免堵(du)塞,放空(kong)閥、三閥(fá)組.腰式(shì)法蘭及(jí)連接件(jiàn)的密封(feng)性能應(yīng)保證處(chu)于良好(hao)狀⚽态,不(bu)能有洩(xiè)漏。爲了(le)減少🌂此(ci)類誤差(cha)，平時應(ying)加強🆚管(guan)理.提🏃🏻高(gāo)操作🔞人(ren)員的素(su)質,在使(shǐ)用過程(cheng)中,操作(zuò)人員應(ying)做好系(xì)統的檢(jian)修.維護(hu)⛱️和保養(yǎng)工作🔅,延(yan)長其使(shǐ)用壽命(mìng),從而減(jian)小測量(liang)誤差的(de)産生。
3結(jie)語
　　使用(yong)孔闆差(chà)壓式流(liu)量計測(ce)量水蒸(zheng)氣的流(liú)量涉及(jí)一💁系列(liè)💯的🙇🏻問題(tí),包括檢(jiǎn)測裝置(zhi)、顯示裝(zhuāng)置.前後(hòu)直管‼️段(duan)以及輔(fu)助設備(bei)等,要保(bao)證水蒸(zhēng)氣流量(liàng)測量的(de)精❌度,必(bi)須做到(dao)合理選(xuan)型✂️，正确(que)安裝與(yu)調試，及(ji)時維護(hu)與保養(yǎng),并💯對測(cè)量部分(fèn)可能引(yin)人的誤(wù)差進行(hang)适當的(de)補償和(he)校正。因(yin)爲在使(shi)用過程(chéng)中,當流(liu)量和壓(ya)力㊙️波動(dòng)較大時(shí),從流量(liang)系數與(yu)流東膨(peng)脹系數(shù)所🧑🏽‍🤝‍🧑🏻引人(ren)的系統(tong)誤差較(jiào)大,另外(wai)孔闆長(zhang)期運行(háng)後銳角(jiao)會變鈍(dùn)、幾何尺(chi)寸會發(fā)生🔴變化(hua),系統的(de)測量精(jing)度就會(hui)下降,有(you)時甚✔️至(zhì)無法進(jin)行正常(chang)測📞量，所(suǒ)以平時(shi)應加強(qiáng)管理,盡(jìn)量減小(xiao)測量誤(wu)差的産(chǎn)生。

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