摘要(yào):孔闆流量(liàng)計 是工業(ye)生産中最(zuì)常用的計(jì)量儀表之(zhī)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(liú)裝置、二次(ci)測量儀表(biǎo)和信号引(yin)線方面介(jiè)紹了目前(qian)孔闆流量(liàng)❓儀表的組(zǔ)成和結構(gou);分🆚析了現(xiàn)有孔闆流(liu)量儀表設(shè)備🍓的優缺(que)點和安裝(zhuang)要點。從孔(kǒng)闆🔆流量儀(yí)表⭐的整體(tǐ)誤差、安裝(zhuāng)管理誤差(cha)和運行工(gong)況下的誤(wu)差分析了(le)影響計量(liang)精度的因(yīn)素。最後提(tí)出了孔闆(pǎn)流量儀表(biǎo)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(liú)體流經孔(kǒng)闆流量儀(yi)表設備的(de)孔闆時，橫(heng)截面積減(jian)小，速度增(zeng)加，相應的(de)壓強減小(xiǎo)，并且減小(xiǎo)的程度與(yu)流動狀态(tài)的流體速(su)度成正比(bi)。所以可以(yi)通過檢測(ce)壓差來推(tui)算流速,進(jìn)而計算出(chu)流量。孔闆(pǎn)前後的壓(ya)差與流量(liàng)Q具有‼️以下(xià)關系:
 
　　式中(zhong):C-流出系數(shu);d-開孔直徑(jing);ε-可膨脹性(xing)系數;β-直徑(jìng)比。
2孔闆流(liu)量儀表設(she)備的組成(cheng)
　　孔闆流量(liàng)儀表設備(bèi)系統一般(ban)包括流量(liang)儀表設備(bei)⭕本體、二👣次(cì)儀表和流(liu)體組分分(fèn)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(biao)準以利于(yu)保證流量(liang)計量檢測(cè)的正确率(lü)。
2.1孔闆節流(liu)裝置
　　孔闆(pan)用以産生(shēng)壓差，開孔(kong)尺寸必須(xū)嚴格按照(zhao)規定,是孔(kong)闆♈節流裝(zhuāng)置中最重(zhòng)要的結構(gòu),還有負責(ze)固定孔闆(pan)位置的孔(kǒng)闆加🈲持器(qì)和上下遊(yóu)直管段;此(ci)外,還需要(yao)配置引壓(ya)管、對焊✔️法(fǎ)蘭和直通(tōng)式🈲截止閥(fá)。隻有孔闆(pǎn)節流❤️裝置(zhì)完全符合(he)行業㊙️标準(zhǔn),才可以滿(man)足用戶的(de)使用要求(qiu)，保證信号(hao)的正确。
2.2二(er)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(chà)等物性參(can)✍️數。主要包(bāo)括溫度測(ce)量儀、壓力(li)測量儀、密(mi)度測量儀(yi)表㊙️、成分分(fen)析儀等🌂儀(yí)表。
2.3信号引(yin)線
　　信号引(yin)線不是隻(zhi)有電線，也(ye)可以由其(qí)他物質組(zǔ)成,不同⭐物(wù)🙇🏻質傳遞的(de)信号不同(tóng),控制電纜(lan)傳遞的是(shì)電信号,而(ér)壓力信号(hao)一般由無(wú)縫鋼管在(zai)二者之間(jian)傳遞。(1)電信(xìn)号引線，在(zai)檢測♉系統(tǒng)中需要用(yòng)到很多電(dian)子儀表,電(dian)信号引線(xiàn)的作用就(jiù)是使這些(xie)電子儀表(biao)之間的信(xìn)息能夠正(zheng)确、及時的(de)傳遞。電線(xiàn)或電纜都(dōu)可❓以作爲(wèi)電信号👨‍❤️‍👨引(yǐn)線的原件(jiàn),不過銅芯(xīn)線的效果(guo)最好。(2)引壓(ya)管線,爲了(le)🚶使靜壓和(he)壓差信号(hao)的折損最(zui)小，無縫鋼(gāng)管的長度(du)應⁉️該盡量(liang)縮小。DN18和DN14無(wu)縫鋼.管較(jiao)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(duì)安裝技術(shu)的要求較(jiào)高。
3孔闆流(liu)量儀表設(shè)備的特點(diǎn)及安裝要(yào)點
3.1優點
(1)孔(kǒng)闆流量儀(yí)表設備的(de)适用性比(bi)較廣,可以(yi)計量多種(zhǒng)工況下單(dan)相流動狀(zhuàng)态的流量(liang)。(2)孔闆流量(liang)儀表設備(bèi)的.元件🛀🏻己(jǐ)經标準❓化(hua)，無須實流(liú)檢驗。(3)通過(guò)将網絡通(tong)信技術、信(xìn)息傳導技(ji)💜術、電子測(ce)量技術、智(zhi)能控制技(jì)術等新技(jì)術應用于(yú)智能變送(sòng)器中，使孔(kǒng)闆流量儀(yí)表設備的(de)計量正确(què)性、及時性(xing)、智能化大(dà)大提高㊙️。
3.2缺(que)點
(1)孔闆流(liu)量儀表設(shè)備的測量(liàng)量程比較(jiao)窄。(2)因爲壓(yā)力🆚、溫度、長(zhǎng)度、密度等(deng)多種因素(sù)都會影響(xiang)流體流動(dòng)狀态，并且(qiě)孔闆流量(liang)儀表設備(bei)間接測量(liàng)參數動态(tài),計測量結(jie)果存在一(yī)定誤差。(3)孔(kǒng)闆流量計(jì)量設備的(de)裝置安裝(zhuang)條🤩件苛刻(kè)，安裝過程(chéng)必須符合(hé)SY/T6143-1996标♈準。
3.3安裝(zhuāng)要點
(1)孔闆(pan)流量計量(liang)設備最好(hǎo)安裝于水(shuǐ)平輸送管(guǎn)道之🌂上，并(bing)且與輸送(song)管道軸線(xian)垂直;(2)需要(yao)安裝配套(tào)機械設備(bèi)，來檢👅測孔(kǒng)闆流量儀(yí)👣表設備是(shi)否安裝在(zai)管徑🏃🏻‍♂️中心(xīn)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(guǎn)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(xià)遊直管段(duàn)的管徑♈應(ying)該一-緻,并(bing)且與流量(liang)儀表設備(bei)🈚的管🙇‍♀️徑配(pèi)套,取🐕壓孔(kong)中心線需(xu)要與輸送(song)管道中心(xīn)線垂直,且(qiě)平行于地(di)面。
4孔闆流(liú)量計量設(shè)備的計量(liàng)誤差分析(xi)
4.1孔闆流量(liang)儀表設備(bei)總體的誤(wu)差分析
　　在(zai)實際測量(liàng)中,孔闆流(liu)量儀表設(shè)備測量誤(wù)差與随機(jī)誤差、未定(ding)系統誤差(chà)和已定系(xi)統誤差關(guan)聯較爲緊(jǐn)密。既可以(yi)通過修正(zhèng)系數來減(jiǎn)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(ke)以在很大(dà)程度上減(jiǎn)弱。所以一(yī)般僅考🧑🏾‍🤝‍🧑🏼慮(lǜ)未定系🌈統(tǒng)誤差。孔闆(pan)流量儀表(biao)設🏃備計量(liàng)誤差的主(zhu)要因素是(shì)流出系數(shù)C所🍓引起的(de),在設計、制(zhì)造、安裝和(he)使用過程(cheng)中會造💁成(chéng)流出系數(shù)C産生偏差(chà),并且這種(zhǒng)偏差不能(neng)通過測量(liàng)得到。在密(mi)度、壓力等(děng)參數不變(bian)的情況下(xia),孔闆流量(liàng)儀表設備(bei)計量精度(du)主要取決(jue)于流出系(xi)數C。所以,國(guo)内外學者(zhě)對于流出(chu)系數做了(le)大量研👣究(jiu)。如輸送管(guǎn)道形狀、内(nèi)壁粗糙度(du)、圓度、節流(liu)件位置、輸(shū)送管道的(de)幾何形狀(zhuang)、流體流動(dòng)狀态等因(yin)素都會影(yǐng)響流出系(xì)數C的大小(xiǎo)。
4.2安裝管理(li)的誤差分(fèn)析.
　　孔闆流(liu)量儀表設(she)備的設計(jì)和制造都(dōu)嚴格執行(hang)國家标✔️準(zhǔn),計✉️量精度(du)基本能夠(gou)滿足目前(qian)生産和生(sheng)活的需要(yao)。如果安⭐裝(zhuāng)和維修等(deng)措施不當(dang),會大大降(jiàng)低孔闆流(liú)量儀表設(she)備的🤟計量(liàng)進度。一般(ban)影響精度(du)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(jiān)的使用之(zhi)後,入口的(de)銳利度可(kě)能會發生(shēng)改變,這會(huì)對計量精(jīng)度造🍉成很(hen)大影響,另(ling)外随着不(bu)斷地使用(yong),入口直角(jiǎo)也會被磨(mó)損的十分(fen)嚴重,這些(xie)因素綜合(he)起來會很(hen)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(hui)對測量結(jié)果造成較(jiào)大影響，例(lì)如輸送管(guan)道的實際(ji)尺寸和計(jì)算所用的(de)尺寸有較(jiào)大✂️出入，流(liu)量計量設(shè)備和輸送(sòng)管道存在(zài)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(an)裝位置和(he)加工精度(du)存在不足(zu),例如取壓(yā)的位🤩置不(bu)對,焊縫突(tū)出,孔闆彎(wan)曲,輸送管(guan)道👌粗糙度(du)影響;(4)雜物(wù)阻塞取壓(yā)管♍,沉積物(wù)堆積在.上(shang)流測量管(guan)和端面上(shang)👅;(5)計量結果(guǒ)會被不同(tóng)類型的測(cè)量儀表☁️和(he)不同的管(guan)路🈲配置影(yǐng)響，如果系(xì)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(shi)減小，導緻(zhi)流量值偏(pian)小。而流量(liàng)計量設備(bèi)本體和下(xia)遊導壓管(guan)之間如果(guǒ)存在這些(xie)情況，則會(hui)導緻流量(liàng)值偏大;(6影(yǐng)響孔闆流(liu)量儀表設(shè)備工🏃‍♀️作質(zhi)量的重要(yao)因素是信(xìn)号管路和(he)壓差變送(song)器,當壓差(cha)變送器或(huò)者信号管(guǎn)路的精度(du)較高時，就(jiù)能大大提(ti)高測量精(jing)度。但是當(dang)上述條件(jiàn)不能滿足(zú)時,流量測(ce)量結果的(de)誤差就會(hui)非常大。
4.3運(yùn)行工況條(tiao)件下的誤(wu)差
　　由于存(cun)在擾動和(hé)脈動、外界(jiè)震動等不(bú)可控因素(sù)，在很多應(yīng)用條🐆件下(xia),孔闆流量(liàng)儀表設備(bèi)的使用不(bú)符🈲合使用(yòng)條件時，就(jiu)會引起♋流(liu)體流動狀(zhuàng)态的改變(bian),進㊙️而引發(fā)孔闆流量(liàng)儀表設備(bèi)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(shi)，不會引起(qi)脈動流。選(xuan)用的儀表(biao)的測量量(liang)程如果在(zài)短時間内(nei)變化不明(míng)顯.就🔞容👣易(yì)産生誤差(cha)。但是在比(bǐ)較長的測(cè)量時間内(nèi)影響卻可(kě)以忽略不(bu)計,當測量(liàng)參數超過(guò)流量計量(liang)設備的量(liàng)程時,測量(liang)誤差就會(hui)大大增加(jia)。(2)脈動流是(shi)指流體的(de)流速✉️和壓(ya)力突然改(gai)變,會使壓(yā)差産生波(bō)動。輸氣輸(shū)送管道💃🏻的(de)積液、壓縮(suo)機的使用(yong)和🚩調節閥(fa)的突然開(kāi)關都可能(néng)導緻脈動(dòng)流的産生(sheng)。脈動流🐕對(dui)測量精度(du)的影響包(bāo)括原理導(dǎo)緻的不正(zhèng)确🧑🏽‍🤝‍🧑🏻的根本(ben)因素和脈(mò)動流産生(sheng)額外🤟壓差(chà)的條件因(yin)素。
5孔闆流(liú)量計量設(shè)備的改進(jin)方法
　　影響(xiang)孔闆流量(liàng)儀表設備(bei)計量精度(dù)的因素較(jiao)多.這些☎️影(ying)響因素可(ke)以消除或(huo)減弱。根據(ju)實際應用(yòng)情況,提出(chu)如下的孔(kong)闆流量儀(yi)表設備改(gǎi)進措施。
5.1孔(kong)闆的取壓(ya)方式
　　采用(yòng)角接取壓(yā)法,角接取(qǔ)壓的量程(cheng)是指上下(xia)遊取壓中(zhōng)心到孔闆(pǎn)前後端距(jù)離的二倍(bei)等于取壓(yā)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(háng)測量;(2)在開(kai)口尺寸🔞确(què)定時🈲，流量(liàng)系📱數不會(huì)發生變化(huà)，使流❓量值(zhi)和壓差具(ju)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(chà);(4)在實際使(shǐ)用過程中(zhōng),若沒❤️能正(zhèng)确地确定(dìng)取壓位置(zhi),會導緻測(ce)量誤差的(de)産生🌈。
5.2孔闆(pan)流量儀表(biǎo)設備的标(biao)定
　　将孔闆(pǎn)流量儀表(biǎo)設備與标(biāo)定裝置連(lian)接,針對相(xiang)應的💞裝♉置(zhì)🙇🏻分别進行(háng)标定，隻有(yǒu)做好裝置(zhi)的标定,獲(huo)取的數據(jù)才具有🐕可(kě)靠🔴性和真(zhen)實性,以備(bèi)使用。因此(cǐ),做好孔闆(pǎn)流量儀表(biao)設備的标(biao)定👣是後續(xu)計量環節(jiē)的基礎。當(dang)孔闆流量(liang)儀🐉表設備(bèi)進行标定(dìng)時🔞，測點應(yīng)該不小于(yu)10個，且測量(liang)結果不少(shao)于3次，然後(hòu)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(ju)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(jìng)的直管段(duàn),使△p、β的雷諾(nuo)數保持較(jiao)高的數值(zhí)。
(2)爲了減小(xiao)輸送阻力(lì)，應該使引(yǐn)壓管線盡(jin)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(zhi)㊙️管段的長(zhǎng)度相等。

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