孔(kong)闆流量(liàng)計測量(liàng)原理
　　孔(kong)闆流量(liang)計 是将(jiang)标準孔(kǒng)闆與多(duō)參數 差(cha)壓變送(song)器 （或差(cha)壓變送(sòng)器、溫度(du)變送器(qi)及 壓力(li)變送器(qi) ）配套組(zǔ)成的高(gao)量程比(bǐ)差壓流(liú)量裝置(zhì)，可測量(liàng)氣體、蒸(zheng)☔汽、液體(tǐ)及引的(de)流量，廣(guang)泛應用(yòng)于石油(you)、化工、冶(yě)金、電力(li)⚽、供熱、供(gong)水等領(lǐng)域的過(guò)程控制(zhì)和測量(liàng)。節流裝(zhuāng)置又稱(cheng)爲差壓(yā)式流量(liàng)計，是由(you)一次檢(jian)測件（節(jiē)流件☂️）和(he)二次裝(zhuang)置（差壓(yā)變送器(qi)和流量(liang)顯示儀(yi)）組成廣(guǎng)泛🎯應用(yong)于氣體(tǐ)。蒸汽和(he)液體的(de)流量測(cè)量。具有(yǒu)結構簡(jiǎn)💯單，維修(xiū)方便，性(xing)能穩定(dìng)。在已知(zhi)有關參(can)數的條(tiao)🌈件下，根(gen)據流動(dòng)連續性(xìng)原理和(hé)伯努利(lì)方程可(kě)以推導(dǎo)出✉️差壓(ya)與流量(liang)之間的(de)關系而(er)求得流(liú)量🙇🏻。
其基(ji)本公式(shi)如下：

c－流(liu)出系數(shu)　無量綱(gāng)
d－工作條(tiáo)件下節(jie)流件的(de)節流孔(kong)或喉部(bu)直徑
D－工(gōng)作條件(jiàn)下上遊(you)管道内(nèi)徑
qm－質量(liàng)流量　Kg/s
qv－體(ti)積流量(liang)　m3/s
?－直徑比(bǐ)d/D無量綱(gāng)
流體的(de)密度Kg/m3
可(kě)膨脹性(xìng)系數　無(wu)量綱
基(ji)本結構(gou)
節流件(jian)：标準孔(kong)闆、标準(zhǔn)噴嘴、長(zhang)徑噴嘴(zuǐ)、1／4圓孔闆(pan)、雙重孔(kǒng)🍓闆、偏心(xīn)孔闆、圓(yuán)缺孔闆(pǎn)、錐形入(ru)口孔闆(pan)等
取壓(yā)裝置：環(huán)室、取壓(ya)法蘭、夾(jiá)持環、導(dao)壓管等(děng)
連接法(fǎ)蘭（家标(biao)準、各種(zhong)标準及(jí)其它設(shè)計部門(mén)的法蘭(lan)）　、緊固件(jiàn)。
測量管(guǎn)
孔闆流(liu)量計結(jie)構圖：

使(shǐ)用條件(jian)
　　孔闆流(liu)量計是(shi)将标準(zhun)孔闆、 智(zhi)能差壓(yā)變送器(qì) 、 三閥組(zǔ) 、 智能流(liú)量積算(suan)儀 配套(tao)組成的(de)，又稱 差(cha)壓式流(liu)量計 、 平(píng)衡流量(liàng)計 ，具有(yǒu)量程比(bǐ)差壓流(liú)量裝置(zhì)，可測量(liàng)氣體、蒸(zheng)汽、液體(ti)的流量(liàng)。廣泛應(ying)用于石(shi)油、化工(gōng)、冶、電力(li)、供熱、供(gòng)水等域(yu)的過程(cheng)控制和(hé)測量。
　　在(zài)充滿管(guǎn)道的流(liú)體，當它(ta)們流經(jing)管道内(nei)的節流(liú)裝置💰時(shí)，流束将(jiang)🈲在節流(liú)裝置的(de)節流件(jiàn)處形成(chéng)局部收(shōu)縮，從而(er)使流速(su)增加，靜(jìng)壓💚力低(di)，于是在(zai)節流件(jiàn)前後便(biàn)産生了(le)壓力降(jiang)，即壓差(chà)，介質流(liú)動的🈲流(liú)量越大(dà)，在節流(liu)件前後(hou)産生的(de)壓差就(jiu)越🈲大，所(suǒ)以孔闆(pǎn)流量計(jì)📞可以通(tong)過測量(liang)壓差來(lai)衡❄️量流(liú)體流量(liang)的大小(xiǎo)。這種⛷️測(cè)量方法(fǎ)是🌂以能(neng)量守衡(heng)定律和(hé)流動連(lian)續性定(dìng)律爲基(jī)準的🐕。
孔(kǒng)闆流量(liang)計節流(liú)裝置（孔(kong)闆流量(liang)計）是集(ji)流量、溫(wēn)度、壓力(lì)💔檢測功(gong)能于體(tǐ)，并能進(jin)行溫度(du)、壓力自(zì)動補償(chang)的新代(dai)流☂️量計(ji)，該孔闆(pan)流量計(jì)采用先(xiān)進的微(wei)機技術(shù)與微功(gong)耗新技(ji)術，功能(neng)強，結🤩構(gou)緊湊，操(cāo)作簡單(dān)，使用方(fāng)便。
孔闆(pǎn)流量計(jì)正常使(shi)用條件(jiàn)：
（1）工藝介(jie)質要持(chi)續的通(tōng)過孔闆(pǎn)流量計(jì)而且要(yào)充滿導(dǎo)壓管管(guǎn)，否則流(liu)量将無(wu)法測量(liàng)。例如棒(bàng)磨機給(gei)水流量(liang)😍無指示(shì)，儀表工(gōng)到現場(chang)檢查變(bian)送器打(dǎ)開排污(wū)🐪有少量(liàng)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(jiǎn)查後發(fā)現節流(liu)元件安(ān)🔅裝在靠(kao)近出水(shui)口附近(jìn)（常壓），而(er)且管道(dao)又再處(chu)（距地面(miàn)11m）水沒有(you)💃充滿工(gong)藝管道(dao)。建議把(ba)孔闆流(liú)量計移(yí)位，後來(lái)把孔闆(pǎn)移到距(ju)地面7米(mi)左右的(de)橫管段(duàn)，這🛀時水(shui)能滿管(guan)流量指(zhǐ)示正常(cháng)。
（2）被測介(jie)質在物(wu)理上和(he)熱力學(xue)上必須(xū)是均勻(yún)的單相(xiàng)🈲流體。
（3）被(bèi)測介質(zhi)流經節(jie)流裝置(zhi)時不得(de)發生相(xiang)變；即使(shǐ)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(jiè)質必須(xū)是穩定(dìng)流，或被(bèi)測介質(zhi)是穩定(dìng)💘的緩慢(màn)變化的(de)，不适用(yòng)于動流(liu)和臨界(jiè)的流量(liang)測量。
（5）流(liu)束應與(yu)管道平(ping)行，不得(de)有旋轉(zhuǎn)流。
安裝(zhuang)要求
節(jiē)流裝置(zhi)的安裝(zhuāng)和适用(yong)于下列(lie)管段和(he)管件有(you)關：節👅流(liu)件上遊(yóu)側第一(yi)阻力件(jian)、第二阻(zǔ)力件，節(jiē)流件下(xia)右側第(di)一阻力(lì)件，從節(jiē)流件上(shang)遊第二(èr)阻力件(jiàn)到下遊(yóu)第一阻(zǔ)力件之(zhi)間的管(guan)段以及(jí)差壓訊(xun)号管路(lù)等。


管道(dao)條件
（1）節(jie)流件前(qián)後的直(zhí)管段必(bì)須是直(zhí)的，不得(de)有肉眼(yan)可見的(de)彎曲👈。
（2）安(ān)裝節流(liu)件用得(de)直管段(duàn)應該是(shì)光滑的(de)，如不光(guāng)滑，流量(liang)系數🈲應(ying)乘以粗(cū)糙度修(xiū)正稀疏(shu)。
（3）爲保證(zhèng)流體的(de)流動在(zai)節流件(jian)前1D出形(xing)成充分(fèn)發展的(de)紊💯流速(su)度分布(bù)，而且使(shǐ)這種分(fèn)布成均(jun)勻的軸(zhou)對稱形(xíng)，所以直(zhi)管段必(bì)須是圓(yuan)的，而且(qiě)對節流(liú)件前2D範(fàn)圍，其圓(yuan)度要求(qiu)其甚爲(wèi)嚴格，并(bing)且有一(yī)😍定的圓(yuán)度指标(biāo)。具體衡(héng)量方法(fa)：
（A）節流件(jian)前OD，D/2，D，2D4個垂(chuí)直管截(jie)面上，以(yi)大至相(xiàng)等的角(jiǎo)距離至(zhì)少分别(bié)❌測量4個(ge)管道内(nèi)徑單測(cè)值，取平(píng)均值D。任(rèn)意内徑(jing)單測量(liàng)值
與平(píng)均值之(zhī)差不得(de)超過±0.3%。
（B）在(zài)節流件(jiàn)後，在OD和(he)2D位置用(yòng)上述方(fāng)法測得(de)8個内徑(jing)單測值(zhí)🌐，任👄
意單(dān)測值與(yu)D比較，其(qi)最大偏(pian)差不得(dé)超過±2%。
2）節(jiē)流件前(qian)後要求(qiú)一段足(zú)夠長的(de)直管段(duan)，這段足(zu)夠長的(de)直管🧑🏾‍🤝‍🧑🏼段(duàn)和節流(liu)件前的(de)局部阻(zǔ)力件形(xing)式有關(guān)和直徑(jìng)比β有關(guān)，見表1（β=d/D,d爲(wei)孔闆開(kāi)孔直徑(jìng)，D爲管道(dao)内徑🧑🏾‍🤝‍🧑🏼）。
（4）節(jiē)流件上(shàng)遊側第(dì)一阻力(lì)件和第(di)二阻力(lì)件之間(jian)的直✌️管(guǎn)段🌐長度(du)可按第(dì)二阻力(li)件的形(xíng)式和β=0。7（不(bú)論實際(ji)β值是多(duō)少）取表(biǎo)💁一所🛀🏻列(liè)數值的(de)1/2。
（5）節流件(jiàn)上遊側(ce)爲敞開(kai)空間或(huò)直徑≥2D大(dà)容器時(shi)，則敞開(kāi)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(jiàn)和🏃🏻‍♂️敞開(kai)空間或(huo)大容器(qi)之間尚(shàng)有其它(tā)🐪局部阻(zǔ)力件時(shi)，則除在(zai)節流件(jian)與局部(bu)阻力件(jian)之間設(shè)有附合(hé)表1上規(guī)定的最(zui)小直管(guǎn)段長1外(wai)，從敞開(kai)空間到(dao)節流件(jian)之間的(de)直管段(duàn)總長也(ye)不得小(xiǎo)于30D（15D）。
節流(liú)件上下(xià)遊側的(de)最小直(zhí)管段長(zhang)度表



注(zhù)：1、上表隻(zhi)對标準(zhǔn)節流裝(zhuāng)置而言(yán)，對特殊(shu)節流裝(zhuāng)置🔴可供(gòng)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(xiàng)對極限(xian)誤差爲(wèi)零”的數(shu)值✊，括号(hao)🌏内的數(shù)字爲“附(fù)加相對(dui)極限誤(wù)差爲±0.5%”的(de)數值。即(jí)直管段(duan)長度中(zhong)有一個(gè)采用括(kuò)号内的(de)數值時(shi)，流量測(cè)量的極(ji)限相對(dui)誤差τQ/Q。應(ying)再算術(shu)相加0.5%亦(yì)即（τQ/Q+0.5）%
4、若實(shi)際直管(guan)段長度(dù)大于括(kuò)号内數(shu)值，而小(xiǎo)于括号(hao)外的🐆數(shu)值時，需(xū)按“附加(jia)極限相(xiàng)對誤差(cha)爲0.5%”處理(li)。
（1）直流件(jiàn)安裝在(zai)管道中(zhong)，其前端(duān)面必須(xu)與管道(dào)軸線垂(chui)直💋，允許(xu)的最大(dà)不垂直(zhí)度不得(dé)超過±1°。
（2）節(jiē)流件安(an)裝在管(guan)道中後(hou)，其開孔(kǒng)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(gōng)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(zuì)好不超(chāo)過0.5mm，墊片(piàn)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(fán)是調節(jiē)流量用(yòng)的閥門(men)，應裝在(zài)節流件(jian)後最小(xiao)值管段(duan)長度以(yi)外
（5）節流(liú)裝置在(zài)工藝管(guǎn)道上的(de)安裝，必(bì)須在管(guǎn)道清洗(xǐ)吹掃後(hòu)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(bèi)測流體(tǐ)爲液體(ti)時，爲防(fang)止氣泡(pao)進工藝(yì)管道入(ru)👈導壓管(guan)，取壓口(kǒu)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(kǒu)處于與(yu)管道對(dui)稱位置(zhi)時，兩者(zhe)應在同(tóng)一🌂水平(píng)面上（如(rú)下圖）。

二(er)、被測流(liú)體爲氣(qi)體時，爲(wèi)防止液(ye)體截止(zhǐ)閥導壓(yā)管（冷凝(níng)液）進🈚入(ru)導壓管(guan)，取壓口(kou)應處工(gong)藝管道(dào)中心管(guǎn)道上方(fāng)線上插(cha)👄≤45°的位置(zhì)，正負取(qu)壓口處(chù)于與管(guǎn)道對稱(cheng)位置時(shi)，兩者應(yīng)在同一(yi)水平線(xiàn)上（見下(xia)圖）。

三、被(bèi)測流體(ti)爲蒸汽(qì)時，應保(bǎo)證冷凝(ning)器中冷(lěng)凝液面(miàn)恒定和(he)正負導(dǎo)壓管上(shang)的冷凝(ning)面高度(du)一緻，正(zhèng)負壓口(kou)處于與(yu)管道對(dui)稱位置(zhi)時，兩者(zhe)應在同(tóng)一水平(ping)面上（見(jiàn)下圖）。


上(shang)述三種(zhong)取壓口(kou)的安裝(zhuāng)量式，均(jun)可與管(guǎn)道對稱(chēng)和‼️管🏃🏻道(dào)的同一(yi)側進行(hang)安裝。
（7）安(ān)裝節流(liú)裝置的(de)管道處(chu)于垂直(zhi)時，冷凝(ning)器應處(chù)于⛱️同一(yi)水平位(wei)置上，這(zhè)樣可以(yi)消除因(yīn)取壓孔(kǒng)位置高(gāo)度不同(tong)而引起(qi)🏒的測☁️量(liàng)誤🌍差。
（8）導(dǎo)壓管應(ying)按被測(ce)流體的(de)性質和(he)參數使(shǐ)用耐壓(yā)，耐腐蝕(shí)的材質(zhi)制造，其(qí)内徑不(bu)得小于(yú)6㎜長度最(zui)好在16M之(zhī)内，視被(bèi)測流體(tǐ)性質而(er)安，不同(tong)長度下(xià)的最小(xiǎo)内徑🌈（見(jiàn)下表）。

（9）安(an)裝差壓(ya)信号按(àn)1：10傾斜度(dù)敷設。
安(an)裝方式(shì)
測量液(yè)體：測量(liang)液體流(liú)量時工(gōng)藝管道(dao)水平安(ān)裝，差🔱壓(ya)變送器(qì)的⛱️位置(zhi)放出空(kōng)氣處于(yu)節流裝(zhuang)置下方(fāng)時，取壓(yā)口應在(zài)節流裝(zhuang)🥰置的🏃‍♂️水(shuǐ)平中心(xīn)軸線下(xia)偏45°角引(yǐn)出，這樣(yàng)可以消(xiāo)樣除由(yóu)流體傳(chuan)放出的(de)氣體進(jìn)入導壓(ya)管和差(cha)壓變送(song)器。
測量(liàng)水蒸汽(qi)：測量蒸(zhēng)汽流量(liàng)時，安裝(zhuang)方式一(yi)般爲差(cha)壓變送(sòng)器✔️低🍉于(yú)、高于節(jie)流裝置(zhì)兩種。取(qǔ)壓口位(wèi)置應附(fu)合😍上述(shu)安裝⭐要(yao)求，并在(zài)導壓管(guan)制高點(diǎn)處裝上(shang)放氣閥(fa)和氣體(tǐ)收集器(qì)。
測量氣(qi)體：測量(liàng)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(gāo)于、低于(yú)節流裝(zhuāng)置兩種(zhong)取壓口(kou)位置應(ying)符合上(shang)😘述安裝(zhuāng)要求，當(dāng)差壓變(biàn)送器低(dī)于節流(liu)裝置時(shi)，導壓管(guan)必須向(xiang)下彎至(zhì)☂️差壓變(bian)送器，并(bing)在最低(dī)處裝置(zhì)放水閥(fa)和沉積(ji)器。
　　測量(liang)腐蝕性(xing)液體和(hé)氣體：測(cè)量腐蝕(shí)性的液(ye)體和氣(qi)體流量(liàng)🎯時，取壓(ya)口應附(fù)合上述(shù)安裝要(yào)求，不論(lun)管道是(shi)水☁️平安(ān)裝或垂(chuí)直安裝(zhuang)，差壓變(biàn)送器高(gāo)于或低(dī)于節流(liu)裝🌈置，均(jun)必須在(zai)差壓變(biàn)送器和(hé)節流裝(zhuāng)置之間(jian)的隔離(lí)器，并在(zài)隔離器(qi)至差壓(yā)變送器(qì)的管路(lu)内填充(chong)隔離液(yè)，使被測(ce)流體不(bu)🌈能與差(chà)壓變送(sòng)器接觸(chu)，以免破(po)壞差壓(yā)變送器(qì)的正常(cháng)工🌈作性(xìng)能。

重複(fú)開方
　　差(chà)壓式流(liú)量計總(zǒng)是要有(yǒu)開平方(fang)運算這(zhe)一環節(jie)，但若在(zai)差壓變(bian)送器開(kāi)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(dà)的誤差(chà)。表9.2所列(liè)即爲各(gè)典型試(shì)驗點重(zhòng)複開🌈方(fāng)後理論(lun)輸出☔值(zhí)的對照(zhào)表🧑🏽‍🤝‍🧑🏻。
重複(fú)開方後(hou)的理論(lun)輸出對(duì)照表

差(cha)壓值/％	開(kāi)方後的(de)流量值(zhi)/％	重複開(kāi)方後的(de)輸出值(zhí)/％	差壓值(zhi)/％	開方後(hou)的流量(liàng)值/％	重複(fu)開方後(hòu)的輸出(chu)值/％	差壓(yā)值/％	開方(fāng)後的流(liú)量值/％	重(zhòng)複開方(fāng)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(zhòng)複開方(fang)的錯誤(wù)一般發(fa)生在差(chà)壓變送(sòng)器帶來(lái)開方功(gong)能的系(xi)統中，是(shi)由于疏(shu)忽引起(qi)的，一般(bān)是在物(wù)🔞料平衡(héng)計算中(zhōng)出現嚴(yán)重問題(tí)而懷疑(yí)流量示(shi)值大幅(fu)度偏⭐高(gao)時才進(jìn)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(xiào)方法如(ru)下。
①更新(xin)認識。許(xǔ)多老的(de)儀表人(ren)員對差(cha)壓變送(sòng)器功能(neng)的認識(shí)習慣性(xìng)停留在(zài)“差壓變(biàn)送”上面(mian)，意即僅(jǐn)爲差😍壓(yā)測量而(ér)已，故習(xi)慣性将(jiāng)二次表(biao)設置爲(wèi)開平方(fāng)特性。
②加(jiā)強基礎(chu)資料管(guǎn)理。基礎(chǔ)資料不(bú)僅包括(kuò)二次表(biǎo)校驗單(dān)，還應🈚包(bao)括二次(cì)表的組(zu)态數據(jù)記錄單(dan)，變送器(qì)校驗單(dān)。
③組态時(shi)強調按(an)數據記(jì)錄單操(cāo)作，避免(miǎn)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(shàng)密碼，防(fang)止随意(yi)改動🈲。
孔(kǒng)闆銳角(jiao)
　　普通孔(kong)闆流量(liàng)計的測(cè)量主要(yao)取決于(yú)迎向流(liu)體的開(kāi)孔及其(qi)💚端面（要(yao)尖銳），而(er)與其後(hòu)的形狀(zhuang)關系不(bú)大。後面(mian)加工倒(dao)角（喇叭(bā)🔞口）是爲(wèi)了盡快(kuai)使流體(ti)恢複均(jun1)衡平穩(wen)流動狀(zhuang)态，也有(yǒu)利于減(jian)✨小孔闆(pan)造成的(de)永久壓(yā)力損。近(jìn)十年出(chū)現的多(duo)孔孔闆(pǎn)平衡流(liú)量計，巧(qiao)妙地将(jiāng)流體整(zhěng)流器和(hé)測量裝(zhuāng)置融合(he)爲👌一體(ti)，此類孔(kong)闆一般(ban)無須刻(kè)意倒角(jiǎo)，流束仍(reng)恢複很(hěn)快，各孔(kǒng)🏃‍♂️入口也(ye)無須特(tè)别尖銳(rui)（對精确(que)測量無(wu)礙），卻大(dà)大縮短(duǎn)了所須(xū)直管段(duan)，減小了(le)永久壓(ya)力損。

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