摘要(yao):利用常壓氣(qi)體作爲流動(dòng)介質，以流出(chu)系數平均相(xiang)對誤差💔、線性(xing)度和不确定(dìng)度爲評價指(zhi)标，通過實流(liú)上遊🛀🏻組合管(guan)件對孔闆流(liu)量計 測量性(xìng)能的影響。根(gēn)據不同的上(shàng)遊阻流件對(dui)孔闆🔴流量🏃‍♂️計(jì)測量精度的(de)影響。根據結(jié)果，爲保證相(xiàng)對誤差在可(kě)接受範圍，給(gěi)出對于不同(tóng)形式的上遊(yóu)組合管件孔(kong)闆流量計對(dui)前直管段長(zhǎng)度的建議。
0引(yin)言
　　根據海洋(yang)平台上特有(yǒu)的工藝處理(li)模式和安裝(zhuāng)習慣‼️，分别對(duì)中海油2006年以(yi)後投産的9個(gè)新建海洋平(píng)台JZ25-1CEP、JZ25-1SCEP、JZ25-1SWHPB、BZ26-3WHPA、BZ26-3WHPB、SZ36-1CEPK、JX1-1CEPA、BZ19-4WHPB、LD32-2PSP的三維模(mó)🏒型進行了流(liú)量計安裝上(shang)遊的管件形(xing)式的整理，發(fā)現在上述平(píng)台上孔闆流(liú)量計用于對(dui)天然氣的計(jì)量占76%，少數是(shì)用于對消防(fang)水和回注水(shui)的計量。總結(jie)出🏃🏻‍♂️4種常見的(de)組合阻流件(jiàn)形式，開展上(shang)遊👈組合管件(jian)對孔闆流量(liàng)計性能影響(xiǎng)，主要包括球(qiu)閥+90°彎頭、球閥(fá)+90°彎頭+漸縮管(guǎn)+90°彎🔞頭、球閥+90°彎(wān)頭+漸縮管、球(qiu)閥+漸縮管。
1實(shi)驗平台的設(shè)計

　　如圖1所示(shì)圖中的風機(ji)通過外部的(de)變頻器裝置(zhì)不斷地調節(jiē)風機的風速(sù)，從管道入口(kou)抽取空氣，爲(wei)實驗提💋供穩(wen)定的空氣流(liú)體，通過穩壓(yā)罐來達到穩(wěn)壓的目的。圖(tu)中的渦輪流(liú)量計爲标準(zhǔn)表⁉️，空氣流體(ti)通過渦輪流(liú)量計時，可以(yi)測得空氣流(liú)體的标準流(liu)量🤟。當空氣流(liú)體通過孔闆(pǎn)流量計時，在(zài)流量計的上(shàng)遊👨‍❤️‍👨和下遊會(huì)産☂️生壓差，這(zhe)種壓差可以(yǐ)經過高精度(du)的差壓變送(song)器檢測并轉(zhuan)化成4～20mA信号，然(ran)後通過16位的(de)A/D轉換芯片，将(jiāng)模拟信号‼️轉(zhuan)化成數字信(xin)号送到計算(suàn)機進行處理(li)，穩壓罐上的(de)🏃‍♀️溫度傳感器(qi)将電壓信号(hao)轉🐆換成對應(ying)的溫度信号(hao)，送到16位的模(mo)拟量信号采(cai)集卡A/D芯片進(jìn)行處理;同時(shi)模拟量信号(hao)采集卡A/D芯片(piàn)還對标準表(biǎo)的頻率進行(hang)采💚集。在計算(suan)機中安裝實(shí)驗标定系統(tǒng)軟件，該軟件(jiàn)是用VB進行🐆編(biān)寫的，支持多(duo)線程實時通(tong)信，通🚶‍♀️過這種(zhong)軟件，可以在(zài)計算機中實(shí)現不同的數(shu)據的顯示🧡與(yǔ)分析。
　　下面對(duì)用到的儀器(qi)設備的性能(neng)參數進行說(shuo)明:
　　标準表采(cǎi)用 渦輪流量(liang)計 ，測量範圍(wei)在25～1400m3/h之間，精度(du)爲0.5%，重複性爲(wei)0.06%;溫度傳感器(qì)采用的是精(jing)✌️度爲0.1%;壓力傳(chuan)感器爲ＲOSEMOUNT3051型号(hao)，精度爲0.075%; 差壓(yā)變送器 爲日(rì)本橫河的EJA110A，可(ke)測量的差壓(ya)範圍爲0～10kPa，精度(du)爲0.075%;模拟量信(xìn)号采集卡采(cai)用的是研華(hua)PCI-1716，精度爲16位。本(běn)次實驗對象(xiang)選擇✌️了DN100孔闆(pan)流量計。
2阻流(liú)件對孔闆流(liu)量計測量精(jīng)度影響的實(shi)驗研究
2.1孔闆(pan)流量計的基(ji)準實驗
　　用于(yu)孔闆流量計(jì)的基準實驗(yan)的前直管段(duàn)長50D，後直🐪管段(duan)📞長10D，管道内流(liú)體流動爲充(chōng)分發展的湍(tuan)流狀态［1］［2］［3］［4］。前期(qi)大量文獻表(biǎo)明，前直管段(duàn)長度達到50D時(shi)，可以認爲流(liu)場已經充分(fen)發展;同時，後(hou)直管段達到(dao)10D，不會影響孔(kong)闆流量計流(liu)出系數。阻流(liu)件實驗均按(an)照前直管段(duàn)50D，後直管段10D的(de)直管段☔爲基(jī)準進行🏃‍♂️比較(jiào)，從而得♻️到流(liú)出系數和流(liú)出系數相對(duì)誤差的變化(huà)情況。
2.2上遊阻(zǔ)流件對孔闆(pan)流量計測量(liàng)精度影響的(de)實驗研究
2.2.1上(shàng)遊阻流件類(lei)型—DN100球閥+DN100單彎(wan)頭的實驗研(yán)究
　　上遊阻流(liú)件類型爲DN100球(qiú)閥+DN100單彎頭的(de)雷諾數-流出(chu)系數曲線圖(tú)如♍圖2所示，從(cong)圖中可以看(kan)出，前直管段(duan)長度爲🌈50D、30D的流(liú)出系數與基(jī)準實驗極爲(wèi)接近，從10D開始(shǐ)，随着前直管(guan)段長度的縮(suō)🔆短，流出系數(shù)呈遞減趨勢(shì)。

　　從表1可(kě)以看出，相對(dui)于基準實驗(yàn)，前直管段長(zhang)度爲50D和30D時平(ping)均相對誤差(chà)爲正值，其他(tā)工況下爲負(fù)值;比🙇‍♀️較而言(yán)，50D較❓30D的平⭕均相(xiang)對誤🚶差略大(dà)，但量值僅差(cha)0.06%;從30D開始，随着(zhe)直管段長度(dù)的縮短，流出(chu)系數的相對(duì)誤差呈遞增(zeng)趨勢，此變化(huà)🍉趨勢也可見(jian)圖3所示。


2.2.2上遊(you)阻流件類型(xing)—DN150球閥+DN150變DN100漸縮(suō)管的實驗研(yan)究
　　阻流件類(lei)型爲DN150球閥+DN150變(bian)DN100漸縮管的雷(lei)諾數-流出系(xì)數曲線圖🔞如(rú)圖4所示，從圖(tú)中可以看出(chū)，随着前直管(guan)段長度👌的縮(suo)短，流♌出系數(shu)呈遞減趨勢(shi)。

　　從表2可以看(kàn)出，相對于基(jī)準實驗，前直(zhí)管段長度爲(wei)30D、10D的平♈均相對(dui)誤差爲正值(zhí)，前直管段長(zhǎng)度爲4D的平均(jun1)🌍相對誤差爲(wèi)負值;從絕對(duì)值上看，前直(zhí)管段長度爲(wèi)4D時相對誤差(chà)最大，此變化(hua)趨勢也可見(jiàn)圖5所示。


2.2.3上遊(yóu)阻流件類型(xíng)—DN150球閥+90°單彎頭(tóu)+DN150變D100漸縮管的(de)實驗研究
　　阻(zu)流件類型爲(wei)DN150球閥+90°單彎頭(tóu)+DN150變DN100漸縮管的(de)雷諾數-流出(chū)系數曲線圖(tu)如圖6所示，從(cong)圖中可以看(kàn)出，随着前直(zhi)管段長度的(de)縮短✌️，流出🈲系(xi)數呈遞減趨(qū)勢。

　　從表3可以(yi)看出，相對于(yu)基準實驗，前(qián)直管段長度(du)爲🔴50D和30D時平均(jun)📧相對誤差爲(wei)正值，其他工(gong)況下爲負值(zhí);前50D與前30D的平(ping)均相對誤✊差(chà)較❓爲接近，從(cóng)前30D開始，縮短(duǎn)前直管段，平(ping)均相對誤差(chà)呈增大趨勢(shì)，此♍趨勢也可(kě)見圖7所示。


2.2.4阻(zǔ)流件類型—DN150球(qiu)閥+90°單彎頭+DN150變(bian)DN100漸縮管+90°單彎(wān)頭的實驗研(yán)究🔱
　　阻流件類(lei)型爲DN150球閥+90°單(dan)彎頭+DN150變DN100漸縮(suō)管+90°單彎頭的(de)雷諾💁數-流出(chu)系💚數曲線圖(tú)如圖8所示，從(cóng)圖中可以看(kan)出👨‍❤️‍👨，随着前直(zhi)管段長度的(de)縮短，流出系(xi)數呈遞減趨(qū)勢。

從表4可以(yǐ)看出，相對于(yu)基準實驗，前(qián)直管段長度(dù)爲💁50D和30D時平均(jun)相對誤差爲(wèi)正值，其他工(gōng)況下爲負值(zhí);前🍉直管段長(zhǎng)✌️度爲50D與30D的平(ping)均相對誤差(chà)較爲接近，從(cong)前30D開始，縮短(duan)前直管段，平(ping)均相對誤差(chà)整體呈增大(dà)趨勢，此趨勢(shi)也可見圖🌈9所(suǒ)示。
3結論
　　安裝(zhuāng)條件的不同(tóng)對孔闆流量(liang)計有着很大(da)的影響，根據(jù)不同🔞的安裝(zhuang)條件，對孔闆(pan)流量計的測(cè)量精度🌈的影(yǐng)🆚響進行了實(shí)驗研究。研究(jiu)發現:


1)當孔闆(pan)流量計上遊(yóu)存在阻流件(jiàn)時，對于不同(tong)形式🥵的阻流(liu)件，當後直管(guan)段長度不變(biàn)時，随着前直(zhí)管段長度變(biàn)短，流出系數(shu)相對誤差随(sui)之變大。
2)從實(shí)驗結果分析(xī)，讨論的4種組(zu)合式阻流件(jiàn)情況所需的(de)前直管段長(zhǎng)度均比ISO5167中規(guī)定的前直管(guǎn)段長度♻️短。說(shuo)明标準中規(guī)定的比實際(jì)應用時更嚴(yan)格苛刻✏️。

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