孔(kong)闆流量(liang)計測量(liang)原理
　　孔(kong)闆流量(liang)計 是将(jiang)标準孔(kong)闆與多(duo)參數 差(cha)壓變送(song)器 （或差(cha)壓變送(song)器、溫度(du)變送器(qi)及 壓力(li)變送器(qi) ）配套組(zu)成的高(gao)量程比(bi)差壓流(liu)量裝置(zhi)，可測量(liang)氣體✊、蒸(zheng)汽、液🈚體(ti)及引的(de)流量，廣(guang)泛應用(yong)于石油(you)、化工、冶(ye)金、電力(li)、供熱、供(gong)水等領(ling)域的過(guo)程控制(zhi)和測量(liang)。節流裝(zhuang)🙇🏻置又稱(cheng)爲差壓(ya)式流量(liang)計，是由(you)✂️一次檢(jian)✊測件（節(jie)流件）和(he)二次裝(zhuang)🏃置（差壓(ya)變送器(qi)和流量(liang)顯示儀(yi)⚽）組成廣(guang)泛💔應用(yong)于氣體(ti)。蒸汽和(he)液體的(de)流量測(ce)量🍉。具有(you)結構簡(jian)單，維修(xiu)方便，性(xing)能穩定(ding)。在已知(zhi)有關參(can)數的條(tiao)件下，根(gen)據流動(dong)連續性(xing)原理和(he)✨伯努利(li)方程可(ke)以推導(dao)出差壓(ya)與流量(liang)之間的(de)關系而(er)求得流(liu)量。
其基(ji)本公式(shi)如下：

c－流(liu)出系數(shu)　無量綱(gang)
d－工作條(tiao)件下節(jie)流件的(de)節流孔(kong)或喉部(bu)直徑
D－工(gong)作條件(jian)下上遊(you)管道内(nei)徑
qm－質量(liang)流量　Kg/s
qv－體(ti)積流量(liang)　m3/s
?－直徑比(bi)d/D無量綱(gang)
流體的(de)密度Kg/m3
可(ke)膨脹性(xing)系數　無(wu)量綱
基(ji)本結構(gou)
節流件(jian)：标準孔(kong)闆、标準(zhun)噴嘴、長(zhang)徑噴嘴(zui)、1／4圓孔闆(pan)、雙重孔(kong)闆😄、偏🈲心(xin)🏃‍♂️孔闆、圓(yuan)缺孔闆(pan)、錐形入(ru)口孔闆(pan)等
取壓(ya)裝置：環(huan)室、取壓(ya)法蘭、夾(jia)持環、導(dao)壓管等(deng)
連接法(fa)蘭（家标(biao)準、各種(zhong)标準及(ji)其它設(she)計部門(men)的法蘭(lan)）　、緊固件(jian)。
測量管(guan)
孔闆流(liu)量計結(jie)構圖：

使(shi)用條件(jian)
　　孔闆流(liu)量計是(shi)将标準(zhun)孔闆、 智(zhi)能差壓(ya)變送器(qi) 、 三閥組(zu) 、 智能流(liu)量積算(suan)儀 配套(tao)組成的(de)，又稱 差(cha)壓式流(liu)量計 、 平(ping)衡流量(liang)計 ，具有(you)量程比(bi)差壓流(liu)量裝置(zhi)，可測量(liang)氣體、蒸(zheng)汽、液體(ti)的流💃🏻量(liang)。廣泛⛱️應(ying)用于石(shi)油、化工(gong)、冶、電力(li)、供熱、供(gong)水等域(yu)的🤞過程(cheng)控制🈲和(he)測量。
　　在(zai)充滿管(guan)道的流(liu)體，當它(ta)們流經(jing)管道内(nei)的節流(liu)裝置時(shi)，流束将(jiang)在節流(liu)裝置的(de)節流件(jian)處形成(cheng)局部收(shou)縮，從而(er)使流速(su)增加🌈，靜(jing)壓🍓力低(di)，于是在(zai)節流件(jian)前後便(bian)産生了(le)壓力降(jiang)，即壓差(cha)，介質🈲流(liu)動的流(liu)量越大(da)，在節流(liu)件前後(hou)産生的(de)🙇🏻壓差就(jiu)越大，所(suo)以孔闆(pan)流量計(ji)可以通(tong)過測量(liang)壓差來(lai)衡量流(liu)體流量(liang)的大小(xiao)。這種測(ce)量方法(fa)是以能(neng)量守衡(heng)定律和(he)流動連(lian)續性定(ding)律爲基(ji)準的。
孔(kong)闆流量(liang)計節流(liu)裝置（孔(kong)闆流量(liang)計）是集(ji)流量、溫(wen)度、壓力(li)♍檢測功(gong)能于體(ti)，并能進(jin)行溫度(du)、壓力自(zi)動補償(chang)的新代(dai)流量計(ji)，該孔🔞闆(pan)流量計(ji)采用先(xian)進的微(wei)機技術(shu)與微‼️功(gong)耗新技(ji)術，功♻️能(neng)強，結構(gou)緊湊，操(cao)作簡單(dan)，使用方(fang)便。
孔闆(pan)流量計(ji)正常使(shi)用條件(jian)：
（1）工藝介(jie)質要持(chi)續的通(tong)過孔闆(pan)流量計(ji)而且要(yao)充滿導(dao)壓管管(guan)，否則流(liu)量将無(wu)法測量(liang)。例如棒(bang)磨機給(gei)水流量(liang)無指⛹🏻‍♀️示(shi)，儀表工(gong)到現場(chang)檢查變(bian)送器打(da)開排污(wu)有少量(liang)水流出(chu)，認爲是(shi)導壓管(guan)堵塞了(le)，用氮氣(qi)吹，發現(xian)是通的(de)，仔細檢(jian)查後發(fa)現節流(liu)元件安(an)🧡裝在靠(kao)近🌈出水(shui)口附近(jin)（常壓），而(er)且管♋道(dao)又再處(chu)（距地面(mian)11m）水沒有(you)✌️充滿工(gong)藝管道(dao)。建議把(ba)孔闆流(liu)量計移(yi)位，後來(lai)把孔闆(pan)移到距(ju)地面7米(mi)左右的(de)🈲橫管段(duan)，這時水(shui)能滿管(guan)流量指(zhi)示正常(chang)。
（2）被測介(jie)質在物(wu)理上和(he)熱力學(xue)上必須(xu)是均勻(yun)的單相(xiang)流體。
（3）被(bei)測介質(zhi)流經節(jie)流裝置(zhi)時不得(de)發生相(xiang)變；即使(shi)導💃壓🏃管(guan)内發生(sheng)🐉相變也(ye)不行。
（4）節(jie)流裝置(zhi)所測得(de)被測介(jie)質必須(xu)是穩定(ding)流，或被(bei)測🧑🏾‍🤝‍🧑🏼介質(zhi)是穩定(ding)的緩慢(man)變化的(de)，不适用(yong)于動流(liu)和臨界(jie)的流量(liang)測♋量。
（5）流(liu)束應與(yu)管道平(ping)行，不得(de)有旋轉(zhuan)流。
安裝(zhuang)要求
節(jie)流裝置(zhi)的安裝(zhuang)和适用(yong)于下列(lie)管段和(he)管件有(you)關：節流(liu)件上遊(you)側第一(yi)阻力件(jian)、第二阻(zu)力件，節(jie)流件下(xia)右側🌈第(di)一阻力(li)件，從節(jie)流件上(shang)遊第二(er)阻力件(jian)到下✨遊(you)第一阻(zu)力件💁之(zhi)間的管(guan)段以及(ji)差壓訊(xun)号管路(lu)等。


管道(dao)條件
（1）節(jie)流件前(qian)後的直(zhi)管段必(bi)須是直(zhi)的，不得(de)有肉眼(yan)可🐇見的(de)彎曲。
（2）安(an)裝節流(liu)件用得(de)直管段(duan)應該是(shi)光滑的(de)，如不光(guang)滑，流量(liang)系數應(ying)乘以粗(cu)糙度修(xiu)正稀疏(shu)。
（3）爲保證(zheng)流體的(de)流動在(zai)節流件(jian)前1D出形(xing)成充分(fen)發展的(de)🌂紊流速(su)🏃‍♂️度分布(bu)，而且使(shi)這種分(fen)布成均(jun)勻的軸(zhou)對稱形(xing)，所以🐕直(zhi)管段必(bi)🍓須是圓(yuan)的，而且(qie)對節流(liu)件前2D範(fan)圍，其圓(yuan)👣度要求(qiu)🔴其甚爲(wei)嚴格，并(bing)且有一(yi)定的圓(yuan)度指标(biao)。具體衡(heng)💃🏻量方法(fa)：
（A）節流件(jian)前OD，D/2，D，2D4個垂(chui)直管截(jie)面上，以(yi)大至相(xiang)等的角(jiao)距離至(zhi)少分别(bie)測量4個(ge)管道内(nei)徑單測(ce)值，取平(ping)均值D。任(ren)意内徑(jing)單測量(liang)值
與平(ping)均值之(zhi)差不得(de)超過±0.3%。
（B）在(zai)節流件(jian)後，在OD和(he)2D位置用(yong)上述方(fang)法測得(de)8個内徑(jing)單測值(zhi)🤩，任
意單(dan)測值與(yu)D比較，其(qi)最大偏(pian)差不得(de)超過±2%。
2）節(jie)流件前(qian)後要求(qiu)一段足(zu)夠長的(de)直管段(duan)，這段足(zu)夠長的(de)直🈲管段(duan)和節流(liu)件前的(de)局部阻(zu)力件形(xing)式有關(guan)和直徑(jing)比β有關(guan)，見表😄1（β=d/D,d爲(wei)孔闆開(kai)孔直徑(jing)，D爲管道(dao)内徑）。
（4）節(jie)流件上(shang)遊側第(di)一阻力(li)件和第(di)二阻力(li)件之間(jian)的直管(guan)段長度(du)可按第(di)二阻力(li)件的形(xing)式和β=0。7（不(bu)論實際(ji)β值是多(duo)少）取表(biao)一所✍️列(lie)數值的(de)1/2。
（5）節流件(jian)上遊側(ce)爲敞開(kai)空間或(huo)直徑≥2D大(da)容器時(shi)，則敞開(kai)☁️空間或(huo)大容器(qi)與節流(liu)件之間(jian)的直管(guan)長不得(de)小于30D（15D）。若(ruo)節流件(jian)和敞開(kai)空間😍或(huo)大容器(qi)之間尚(shang)有其它(ta)🔱局部阻(zu)力件時(shi)，則除在(zai)節流件(jian)與局部(bu)阻力件(jian)之間設(she)有附合(he)表1上規(gui)定🏃🏻‍♂️的最(zui)小直管(guan)段長1外(wai)，從敞開(kai)空間到(dao)節流件(jian)之間的(de)直管段(duan)總長也(ye)不得小(xiao)于30D（15D）。
節流(liu)件上下(xia)遊側的(de)最小直(zhi)管段長(zhang)度表



注(zhu)：1、上表隻(zhi)對标準(zhun)節流裝(zhuang)置而言(yan)，對特殊(shu)節流裝(zhuang)置可供(gong)參考
2、列(lie)數系爲(wei)管内徑(jing)D的倍數(shu)。
3、上表括(kuo)号外的(de)數字爲(wei)“附加相(xiang)對極限(xian)誤差爲(wei)零”的💋數(shu)值，括号(hao)内的數(shu)字爲“附(fu)加相對(dui)極限誤(wu)差爲±0.5%”的(de)數值。即(ji)直管段(duan)長度中(zhong)有一個(ge)采用括(kuo)号内的(de)數值時(shi)，流量測(ce)🔱量的極(ji)限相對(dui)🈲誤差τQ/Q。應(ying)再算術(shu)相加0.5%亦(yi)即（τQ/Q+0.5）%
4、若實(shi)際直管(guan)段長度(du)大于括(kuo)号内數(shu)值，而小(xiao)于括号(hao)☀️外⚽的數(shu)值時，需(xu)按“附加(jia)極限相(xiang)對誤差(cha)爲0.5%”處理(li)。
（1）直流件(jian)安裝在(zai)管道中(zhong)，其前端(duan)面必須(xu)與管道(dao)軸線垂(chui)直🐅，允🥵許(xu)的最大(da)不垂直(zhi)度不得(de)超過±1°。
（2）節(jie)流件安(an)裝在管(guan)道中後(hou)，其開孔(kong)必須與(yu)管道同(tong)心，其允(yun)許的最(zui)🙇‍♀️大不同(tong)心度ε不(bu)
得超過(guo)下列公(gong)式計算(suan)結果:ε≤0.015D（1/β-1）。
（3）所(suo)有墊片(pian)不能用(yong)太厚的(de)材料，最(zui)好不超(chao)過0.5mm，墊片(pian)不能突(tu)出管壁(bi)内否則(ze)可能引(yin)起很大(da)的測量(liang)誤差。
（4）凡(fan)是調節(jie)流量用(yong)的閥門(men)，應裝在(zai)節流件(jian)後最小(xiao)值管段(duan)長度以(yi)外
（5）節流(liu)裝置在(zai)工藝管(guan)道上的(de)安裝，必(bi)須在管(guan)道清洗(xi)吹掃📱後(hou)進行。
（6）在(zai)水平或(huo)傾斜管(guan)道安裝(zhuang)的節流(liu)裝置的(de)取壓方(fang)式。
一、被(bei)測流體(ti)爲液體(ti)時，爲防(fang)止氣泡(pao)進工藝(yi)管道入(ru)導💚壓管(guan)，取🈲壓口(kou)應處于(yu)工藝管(guan)道中心(xin)線下偏(pian)≤45°的位置(zhi)上，正負(fu)💯取壓口(kou)處于與(yu)🔞管道對(dui)稱位置(zhi)時，兩者(zhe)應在同(tong)一水平(ping)面上（如(ru)下圖）。

二(er)、被測流(liu)體爲氣(qi)體時，爲(wei)防止液(ye)體截止(zhi)閥導壓(ya)管（冷凝(ning)液）進入(ru)導壓管(guan)，取壓口(kou)應處工(gong)藝管道(dao)中心管(guan)道上方(fang)線上插(cha)≤45°的位置(zhi)，正負取(qu)壓口處(chu)于與管(guan)道對稱(cheng)位置時(shi)，兩者應(ying)在同一(yi)水平線(xian)上（見下(xia)圖）。

三、被(bei)測流體(ti)爲蒸汽(qi)時，應保(bao)證冷凝(ning)器中冷(leng)凝液面(mian)恒定和(he)👌正負導(dao)壓管上(shang)的冷凝(ning)面高度(du)一緻，正(zheng)負壓🈚口(kou)處于與(yu)管道對(dui)稱位置(zhi)時，兩者(zhe)應在同(tong)一水平(ping)面上（見(jian)下圖）。


上(shang)述三種(zhong)取壓口(kou)的安裝(zhuang)量式，均(jun)可與管(guan)道對稱(cheng)和管道(dao)的🌂同一(yi)側進行(hang)安裝。
（7）安(an)裝節流(liu)裝置的(de)管道處(chu)于垂直(zhi)時，冷凝(ning)器應處(chu)于同一(yi)水💃平位(wei)置上，這(zhe)樣可以(yi)消除因(yin)取壓孔(kong)位置高(gao)度不同(tong)而引起(qi)👈的測量(liang)誤差。
（8）導(dao)壓管應(ying)按被測(ce)流體的(de)性質和(he)參數使(shi)用耐壓(ya)，耐腐蝕(shi)的🈲材質(zhi)制造，其(qi)内徑不(bu)得小于(yu)6㎜長度最(zui)好在16M之(zhi)内，視被(bei)測流體(ti)性質而(er)安，不同(tong)長度下(xia)的最小(xiao)内徑🌍（見(jian)下表）。

（9）安(an)裝差壓(ya)信号按(an)1：10傾斜度(du)敷設。
安(an)裝方式(shi)
測量液(ye)體：測量(liang)液體流(liu)量時工(gong)藝管道(dao)水平安(an)裝，差🌈壓(ya)變送🚩器(qi)的位置(zhi)放出空(kong)氣處于(yu)節流裝(zhuang)置下方(fang)時，取壓(ya)口應在(zai)節流裝(zhuang)置的水(shui)平中心(xin)軸線下(xia)偏45°角引(yin)出，這樣(yang)可以消(xiao)樣除由(you)流體傳(chuan)放出的(de)氣體進(jin)入導壓(ya)管和差(cha)壓變送(song)器。
測量(liang)水蒸汽(qi)：測量蒸(zheng)汽流量(liang)時，安裝(zhuang)方式一(yi)般爲差(cha)壓變💘送(song)器低于(yu)、高于節(jie)流裝置(zhi)兩種。取(qu)壓口位(wei)置應附(fu)合上述(shu)安裝要(yao)求，并在(zai)導壓管(guan)制高點(dian)處裝上(shang)放氣閥(fa)和氣體(ti)收集器(qi)。
測量氣(qi)體：測量(liang)介質爲(wei)清潔的(de)氣體流(liu)量時，安(an)裝方✏️式(shi)一般爲(wei)差壓變(bian)送器高(gao)于、低于(yu)節流裝(zhuang)置兩種(zhong)取壓口(kou)位置應(ying)符合上(shang)❌述安裝(zhuang)要求，當(dang)差壓變(bian)送器低(di)于節流(liu)裝置時(shi)，導壓管(guan)🈲必須向(xiang)下彎至(zhi)差壓變(bian)送器，并(bing)在最低(di)㊙️處裝置(zhi)放水閥(fa)和沉積(ji)器。
　　測量(liang)腐蝕性(xing)液體和(he)氣體：測(ce)量腐蝕(shi)性的液(ye)體和氣(qi)體流量(liang)😘時⛷️，取壓(ya)口應附(fu)合上述(shu)安裝要(yao)求，不論(lun)管道是(shi)水平安(an)裝或垂(chui)直安裝(zhuang)🚶‍♀️，差壓變(bian)送器高(gao)于或低(di)于節流(liu)裝置，均(jun)必👌須在(zai)差壓變(bian)送器和(he)節流裝(zhuang)置之間(jian)的隔離(li)器，并在(zai)隔離♊器(qi)至差壓(ya)變送器(qi)的管路(lu)内填充(chong)隔離液(ye)，使被測(ce)流體不(bu)能與差(cha)壓變送(song)器接觸(chu)，以💘免破(po)壞差壓(ya)變送器(qi)的正常(chang)工作性(xing)能。

重複(fu)開方
　　差(cha)壓式流(liu)量計總(zong)是要有(you)開平方(fang)運算這(zhe)一環節(jie)，但❌若🌏在(zai)差壓🔆變(bian)送器開(kai)了平方(fang)後，在流(liu)量二次(ci)表中再(zai)🌈開一次(ci)平方，就(jiu)會産生(sheng)相當大(da)的誤差(cha)。表9.2所列(lie)即爲各(ge)典型試(shi)驗點重(zhong)複開方(fang)後理論(lun)輸出值(zhi)的對照(zhao)表。
重複(fu)開方後(hou)的理論(lun)輸出對(dui)照表

差(cha)壓值/％	開(kai)方後的(de)流量值(zhi)/％	重複開(kai)方後的(de)輸出值(zhi)/％	差壓值(zhi)/％	開方後(hou)的流量(liang)值/％	重複(fu)開方後(hou)的輸出(chu)值/％	差壓(ya)值/％	開方(fang)後的流(liu)量值/％	重(zhong)複開方(fang)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(zhong)複開方(fang)的錯誤(wu)一般發(fa)生在差(cha)壓變送(song)器帶來(lai)開方功(gong)能的系(xi)統中，是(shi)由于疏(shu)忽引起(qi)的，一般(ban)是在物(wu)料平😘衡(heng)計🌍算中(zhong)出現嚴(yan)重問題(ti)而懷疑(yi)流量示(shi)值大幅(fu)度偏高(gao)時才進(jin)行檢查(cha)，并最後(hou)得到糾(jiu)正。
避免(mian)重複開(kai)方錯誤(wu)的有效(xiao)方法如(ru)下。
①更新(xin)認識。許(xu)多老的(de)儀表人(ren)員對差(cha)壓變送(song)器功能(neng)的認識(shi)習慣性(xing)停留在(zai)“差壓變(bian)送”上面(mian)，意即僅(jin)爲差壓(ya)測量而(er)已，故習(xi)慣性将(jiang)二次表(biao)設置爲(wei)開平方(fang)特性。
②加(jia)強基礎(chu)資料管(guan)理。基礎(chu)資料不(bu)僅包括(kuo)二次表(biao)校驗😍單(dan)，還應包(bao)括二次(ci)表的組(zu)态數據(ju)記錄單(dan)，變送器(qi)🌐校驗單(dan)。
③組态時(shi)強調按(an)數據記(ji)錄單操(cao)作，避免(mian)即興操(cao)作。并在(zai)🏃‍♂️組态完(wan)畢與記(ji)錄單校(xiao)對無誤(wu)後加上(shang)密碼，防(fang)止随意(yi)🚶改動。
孔(kong)闆銳角(jiao)
　　普通孔(kong)闆流量(liang)計的測(ce)量主要(yao)取決于(yu)迎向流(liu)體的開(kai)🤩孔及📧其(qi)🏃‍♀️端面（要(yao)尖銳），而(er)與其後(hou)的形狀(zhuang)關系不(bu)大。後面(mian)加工倒(dao)角（喇叭(ba)口）是爲(wei)了盡快(kuai)使流體(ti)恢複均(jun)衡平穩(wen)🔆流動狀(zhuang)🔆态，也有(you)利于減(jian)小孔闆(pan)造成的(de)永久壓(ya)力損。近(jin)十年出(chu)現☂️的多(duo)孔孔闆(pan)平衡流(liu)量計，巧(qiao)妙地将(jiang)流體整(zheng)流器和(he)測量裝(zhuang)置融合(he)爲一體(ti)，此類孔(kong)闆一般(ban)無須刻(ke)意倒角(jiao)，流束仍(reng)恢複很(hen)快，各孔(kong)入口也(ye)無須特(te)别尖銳(rui)（對精确(que)測量無(wu)礙），卻大(da)大縮短(duan)了所須(xu)直管段(duan)，減小了(le)永久壓(ya)力損。

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