摘要(yao):孔闆流量(liang)計 是工業(yè)生産中最(zuì)常用的計(ji)量儀表之(zhi)一。文章闡(chǎn)述了孔闆(pan)流量儀表(biǎo)設備的計(jì)量原理;從(cong)孔闆節流(liu)裝置、二次(cì)測量儀表(biao)和信号✏️引(yin)線方面介(jiè)紹了目前(qian)孔闆流量(liang)儀表的組(zu)成和結構(gòu);分析了現(xiàn)有孔闆流(liu)量儀表設(she)備的優缺(quē)點和安裝(zhuāng)要🈚點。從孔(kong)闆📧流量儀(yi)表🐪的整體(tǐ)誤差、安裝(zhuāng)管理誤差(cha)和運行工(gōng)況下的誤(wù)差分析了(le)影響計量(liàng)精度的因(yin)素。最後提(ti)出了孔闆(pǎn)流量儀表(biao)設備的改(gai)💛進建議🈲。
1孔(kong)闆流量儀(yí)表的計量(liàng)原理
　　當流(liu)體流經孔(kong)闆流量儀(yi)表設備的(de)孔闆時，橫(héng)截面積💋減(jiǎn)小，速度增(zēng)加，相應的(de)壓強減小(xiǎo)，并且減小(xiao)的程度與(yu)⭕流動狀态(tai)的流體速(sù)💛度成正比(bi)。所以可以(yǐ)通過檢測(ce)壓差來推(tui)💋算流速,進(jin)而計算出(chū)流✍️量。孔闆(pǎn)前後的壓(ya)差與流量(liàng)Q具有以下(xia)關系:
 
　　式中(zhōng):C-流出系數(shù);d-開孔直徑(jìng);ε-可膨脹性(xìng)系數;β-直徑(jing)比。
2孔闆流(liu)量儀表設(she)備的組成(chéng)
　　孔闆流量(liang)儀表設備(bei)系統一般(ban)包括流量(liang)儀表設備(bei)本✍️體😄、二👅次(cì)儀表和流(liú)體組分分(fen)析系統,其(qi)中的流體(ti)組分分析(xī)系統具有(you)檢測、計算(suan)、分析和積(ji)算等功能(néng)。國家制📧定(dìng)了相☀️關标(biāo)準以利于(yú)保證流量(liang)計量檢測(cè)的正确率(lü)。
2.1孔闆節流(liú)裝置
　　孔闆(pan)用以産生(sheng)壓差，開孔(kong)尺寸必須(xū)嚴格按照(zhao)規定🏃🏻‍♂️,是孔(kǒng)闆節流裝(zhuāng)置中最重(zhòng)要的結構(gou),還有負責(zé)固定孔闆(pǎn)位置的孔(kong)🤞闆加持器(qì)🎯和上下遊(yóu)直管段;此(cǐ)外,還需要(yào)配置引壓(ya)管、對焊🔞法(fa)蘭和直通(tōng)式截止閥(fa)。隻有孔闆(pan)節流裝置(zhi)完全💁符合(he)行業⛱️标準(zhǔn),才可以滿(mǎn)足用🏃戶的(de)使用要求(qiú)，保證信号(hào)的正确。
2.2二(èr)次測量儀(yí)表.
　　二次測(cè)量儀表用(yòng)于測量流(liú)體溫度、靜(jìng)壓和壓差(cha)等物✨性參(cān)數。主要包(bao)括溫度測(ce)量儀、壓力(lì)測量儀、密(mì)度測量儀(yí)表、成分分(fen)析儀等儀(yi)表。
2.3信号引(yǐn)線
　　信号引(yin)線不是隻(zhi)有電線，也(yě)可以由其(qí)他物質組(zu)成,不同✉️物(wu)🔞質傳♌遞的(de)信号不同(tóng),控制電纜(lan)傳遞的是(shi)電信号,而(ér)壓力信号(hào)一般由無(wu)縫鋼管在(zai)二者之間(jian)傳遞。(1)電信(xìn)号引線，在(zài)檢測♻️系統(tǒng)中🌈需要用(yong)到很多電(dian)子儀表,電(diàn)信号引線(xiàn)的🙇🏻作用就(jiù)是使這些(xiē)電子儀表(biǎo)之間的信(xin)息能夠正(zhèng)确、及時的(de)傳遞。電線(xian)⚽或電纜都(dou)可以作爲(wei)電信号引(yin)線的原件(jian),不過銅芯(xīn)線的效果(guo)最好。(2)引壓(yā)管線,爲了(le)使靜壓和(he)壓差信💞号(hào)的折損最(zuì)小，無縫鋼(gang)管的長度(du)應😍該盡量(liang)縮小。DN18和DN14無(wu)🏃🏻縫☎️鋼.管較(jiào)爲常見，這(zhè)種📱無縫鋼(gāng)管可🛀以及(ji)時響應靜(jìng)壓和壓♌差(cha)的變化,也(yě)能減少洩(xiè)露,不過對(dui)安裝技術(shù)的要求較(jiào)高。
3孔闆流(liú)量儀表設(shè)備的特點(diǎn)及安裝要(yao)點
3.1優點
(1)孔(kǒng)闆流量儀(yi)表設備的(de)适用性比(bi)較廣,可以(yǐ)計量多種(zhong)工況下單(dan)相流動狀(zhuang)态的流量(liàng)。(2)孔闆流量(liàng)儀表設備(bei)的.元件己(jǐ)經标準🐅化(hua)，無須實流(liu)檢驗。(3)通過(guò)将網絡通(tōng)信技術、信(xin)息傳導技(jì)術、電子測(cè)量技術、智(zhi)能控制技(jì)術等新技(ji)術應用❄️于(yu)智能變💃🏻送(song)器中，使孔(kong)闆流量儀(yi)表設備的(de)計量正确(que)性✏️、及時性(xing)、智能化大(da)大提高💔。
3.2缺(quē)點
(1)孔闆流(liu)量儀表設(she)備的測量(liàng)量程比較(jiào)窄。(2)因爲壓(ya)力、溫度🙇🏻、長(zhǎng)度、密度等(deng)多種因素(sù)都會影響(xiǎng)流體流動(dong)狀❤️态，并且(qie)孔闆流量(liang)儀👣表設💋備(bèi)間接測量(liang)參數動态(tài),計測量結(jie)果存在一(yi)定誤🧡差。(3)孔(kong)闆流量計(ji)量設備的(de)裝置安裝(zhuang)條件苛刻(ke)，安裝過程(cheng)必須符合(he)SY/T6143-1996标準。
3.3安裝(zhuang)要點
(1)孔闆(pǎn)流量計量(liàng)設備最好(hǎo)安裝于水(shui)平輸送管(guǎn)道之上，并(bing)且與輸送(sòng)管道軸線(xian)垂直;(2)需要(yào)安裝配套(tào)機械設備(bèi)，來檢測孔(kong)闆流👄量儀(yi)♻️表設備是(shi)否安裝在(zài)管徑中心(xin)的位置;(3)在(zai)固定孔闆(pan)流量儀表(biǎo)設備之後(hòu)，需要檢測(cè)熱膨🆚脹性(xìng)能，确定熱(re)膨脹不導(dǎo)緻輸送管(guan)道和流量(liang)儀表設備(bèi)變形;(4)孔闆(pan)流量儀表(biǎo)設💔備.上下(xia)遊直管段(duàn)的管徑應(ying)該一-緻,并(bing)且與流量(liang)儀表設備(bèi)的管徑配(pèi)套,取壓孔(kǒng)中心線需(xū)要與輸送(song)管道中心(xīn)線垂直,且(qie)平行于地(di)面。
4孔闆流(liu)量計量設(shè)備的計量(liàng)誤差分析(xi)
4.1孔闆流量(liàng)儀表設備(bèi)總體的誤(wu)差分析
　　在(zai)實際測量(liang)中,孔闆流(liú)量儀表設(she)備測量誤(wu)差與随機(jī)誤差、未定(ding)系統誤差(chà)和已定系(xì)統誤差關(guan)聯較爲緊(jǐn)密。既可以(yi)通過修正(zheng)系數來減(jian)弱随機誤(wu)差同時也(ye)可以運用(yòng)多次測量(liang)取平均值(zhi)的方式做(zuò)出改善㊙️,可(kě)以在很大(dà)程度上減(jian)弱。所以一(yi)般僅考慮(lü)未定系🔴統(tǒng)誤差。孔闆(pan)💰流量儀表(biao)設備計量(liang)誤差的主(zhǔ)要因素🔴是(shi)流出系數(shu)C所引起的(de),在設計、制(zhi)造、安裝和(hé)使用過程(cheng)中會造成(chéng)流出系數(shu)C産生偏差(chà),并且這種(zhong)偏差不💯能(neng)通過測量(liang)得到。在🐇密(mì)度、壓力等(deng)參數不變(bian)的情況下(xià),孔闆流量(liang)儀表設備(bèi)計量精度(du)主要取決(jué)于流出系(xì)數C。所以,國(guó)内外學者(zhě)對于流出(chū)系數做了(le)大量研究(jiu)。如輸送管(guan)道形狀、内(nei)壁❗粗糙度(du)、圓度、節流(liú)件位置🔆、輸(shu)送管道的(de)幾何形狀(zhuang)、流體流動(dong)狀态等因(yīn)素都會💘影(yǐng)響流出系(xì)數C的大小(xiao)。
4.2安裝管理(lǐ)的誤差分(fen)析.
　　孔闆流(liú)量儀表設(shè)備的設計(ji)和制造都(dōu)嚴格執行(hang)國家标✂️準(zhǔn),計量精度(dù)基本能夠(gou)滿足目前(qián)生産和生(shēng)活的需要(yao)。如果安裝(zhuang)和🏃🏻維修等(děng)措施不當(dang),會大大降(jiàng)低孔闆流(liú)量儀表設(shè)備的計量(liang)進度。一般(ban)影響精度(dù)的安裝情(qing)況主要有(yǒu)以下幾種(zhong):(1)孔闆經過(guo)較長時間(jian)的使用之(zhi)後,入口的(de)銳利度可(ke)能會發生(sheng)改變,這會(huì)對計量精(jīng)度造成很(hen)大影響,另(ling)外💯随着不(bú)斷地使用(yòng),入口直角(jiǎo)也會被磨(mo)損的十分(fèn)嚴重,這些(xiē)因素綜合(hé)起來會很(hěn)大程度影(ying)響測量結(jie)果,甚至可(ke)🈲以達到79%;(2)構(gou)件的尺寸(cùn)誤差也會(huì)對測量結(jié)果造成較(jiao)大影響，例(lì)如輸送管(guǎn)道的實際(jì)🔆尺寸和計(ji)算所用的(de)尺寸有較(jiào)大出入，流(liú)量計🌈量設(shè)備和輸送(song)管道存在(zai)偏心、台階(jie),前🥵後流量(liang)計量設備(bèi)尺寸不統(tǒng)-.等因素。(3)安(ān)裝位置和(he)加工精度(dù)存在不足(zú),例如取壓(ya)的位置不(bu)對🔞,焊縫突(tu)出🌈,孔闆彎(wan)曲,輸送管(guǎn)道粗糙度(du)影響;(4)雜物(wù)阻塞取壓(yā)管,沉積物(wu)堆積在.上(shang)流測量管(guǎn)和端面上(shàng)🏃🏻‍♂️;(5)計量結果(guǒ)會被不🈲同(tóng)類型👉的測(ce)量儀表和(he)不同的管(guan)路配置影(ying)響，如果系(xi)統存在漏(lou)氣問題，則(zé)會使傳入(rù)變送器的(de)壓差減小(xiao)，使儀表的(de)示數顯示(shì)減小，導緻(zhi)流量值偏(pian)小。而流量(liang)計量設備(bei)本體和下(xià)遊導壓管(guan)之間如果(guo)存在這些(xiē)情況，則會(hui)導緻流量(liàng)值偏大;(6影(yǐng)響孔闆流(liú)量儀表設(she)備工作質(zhì)量的重要(yào)因素是信(xìn)号管路和(he)壓差變送(sòng)器,當壓差(chà)變送器或(huò)者信号管(guǎn)路的精度(du)較高時，就(jiù)能大大提(tí)高測量精(jīng)度。但是當(dāng)上述條件(jian)不🚩能滿足(zú)時♋,流量測(ce)量結果的(de)誤差就會(huì)非常大。
4.3運(yun)行工況條(tiáo)件下的誤(wù)差
　　由于存(cun)在擾動和(he)脈動、外界(jie)震動等不(bú)可控因素(sù)，在🚶很多💁應(ying)㊙️用條件下(xia),孔闆流量(liang)儀表設備(bèi)的使用不(bú)符合使用(yòng)條件時，就(jiù)會引起🍓流(liú)體流動狀(zhuàng)态的改變(bian),進而引發(fa)孔闆流量(liang)儀表設備(bei)運行工況(kuang)下的誤差(cha)。(I)短時間内(nèi)，當流體流(liú)速變化幅(fú)度較小時(shí)，不會引起(qǐ)脈動流。選(xuan)用的儀表(biǎo)的測量量(liang)程如果在(zài)📐短時間内(nèi)變化不明(míng)顯.就容易(yì)産生誤差(chà)。但是在比(bǐ)較長的測(cè)量時間内(nei)影響卻可(kě)以忽略不(bu)計,當測量(liang)參數超過(guò)流量計量(liang)設備的量(liàng)程時,測量(liang)誤差就會(huì)大大增加(jiā)。(2)脈🎯動流是(shì)指流體的(de)流速㊙️和壓(ya)力突然改(gai)變,會使壓(ya)差産生波(bō)動。輸氣輸(shu)送管道的(de)積液、壓縮(suō)機的使用(yong)和📞調節閥(fá)的突然開(kai)關都可🏃‍♀️能(neng)導緻脈動(dong)流的産生(shēng)。脈動流對(dui)測量精度(dù)的影響❤️包(bāo)括原⭕理導(dǎo)緻的不正(zhèng)确的根本(běn)因素和脈(mo)動流産生(sheng)額外壓差(cha)🐉的條件因(yīn)素。
5孔闆流(liú)量計量設(she)備的改進(jìn)方法
　　影響(xiǎng)孔闆流量(liàng)儀表設備(bei)計量精度(du)的因素較(jiao)多.這些影(yǐng)響因🚶‍♀️素可(ke)以消除或(huò)減弱。根據(jù)實際應用(yòng)情況,提出(chū)如下🏒的孔(kong)闆流量儀(yi)❄️表設備改(gai)進措施。
5.1孔(kǒng)闆的取壓(ya)方式
　　采用(yòng)角接取壓(yā)法,角接取(qǔ)壓的量程(chéng)是指上下(xia)遊取🔞壓中(zhōng)心到孔闆(pan)前後端距(jù)離的二倍(bei)等于取壓(ya)孔直徑。角(jiao)接取壓法(fa)的特點如(rú)🍉下:(1)采用環(huan)室測量的(de)方式🥵進行(hang)測量;(2)在開(kāi)口尺寸确(que)定時，流量(liang)系數不會(huì)發生變化(huà)，使流量值(zhí)和壓差具(jù)有恒定的(de)關系;(3)可以(yǐ)減小磨損(sǔn)所造成的(de)測量誤差(cha);(4)在實際使(shi)用過程中(zhōng),若沒🚩能正(zheng)确地确定(ding)取壓位置(zhì),會導緻測(cè)量誤差的(de)産生。
5.2孔闆(pǎn)流量儀表(biao)設備的标(biao)定
　　将孔闆(pǎn)流量儀表(biao)設備與标(biāo)定裝置連(lián)接,針對相(xiang)應🧡的裝置(zhì)分别進行(hang)标定，隻有(you)做好裝置(zhì)的标定,獲(huò)取❗的數據(ju)才具有💋可(kě)靠🔞性和真(zhen)實性,以備(bei)使用。因此(cǐ),做好孔闆(pan)流量儀表(biao)設備的标(biāo)定是後續(xu)👅計量環節(jiē)的基礎。當(dang)孔闆流量(liang)儀表設備(bei)進💯行标定(ding)時，測點應(yīng)該🌏不小于(yú)10個，且測量(liang)結果不少(shǎo)于3次，然後(hou)取平均值(zhi)。以♍測量數(shù)據爲準,在(zài)雙對數坐(zuo)标㊙️軸中标(biāo)注出數據(jù)點👈,然後作(zuò)壓差一流(liu)✉️量曲線。
5.3脈(mo)動流的改(gai)善措施
(1)應(yīng)該盡量選(xuan)擇小口徑(jing)的直管段(duan),使△p、β的雷諾(nuo)數保持較(jiào)高💔的數值(zhi)。
(2)爲了減小(xiao)輸送阻力(li)，應該使引(yin)壓管線盡(jìn)量短，同時(shi),爲🧑🏾‍🤝‍🧑🏼了防止(zhi)産生諧振(zhèn)和壓力脈(mo)動,應該使(shǐ)上下遊直(zhí)管段的長(zhǎng)度相等。

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