摘要:孔闆(pǎn)流量計 是工業生(sheng)産中最常用的計(ji)量儀表之一。文章(zhāng)闡述了♋孔闆流量(liang)儀表設備的計量(liàng)原理;從孔闆節流(liu)裝置、二次測量儀(yi)💃表和信号引線方(fang)面介紹了目前孔(kǒng)闆流量儀表的組(zu)成和結構;分析了(le)現有孔闆流量儀(yi)表設備的優缺點(diǎn)和安裝要點。從孔(kong)闆流量儀表❤️的整(zhěng)體誤差、安裝管理(li)誤差和運行工況(kuang)下的誤差分析了(le)影響計量精度的(de)因素🥰。最後提出了(le)孔闆流🔞量儀表設(she)💃備的改進建議。
1孔(kǒng)闆流量儀表的計(jì)量原理
　　當流體流(liú)經孔闆流量儀表(biǎo)設備的孔闆時，橫(heng)截面積減小，速度(du)㊙️增加，相應的壓強(qiáng)減小，并且減小的(de)程🆚度與🎯流動狀态(tai)的流體速🔞度成正(zhèng)比。所以可以通過(guò)檢測壓🤞差來推🌈算(suan)流速,進而計算出(chu)流量。孔闆前後的(de)壓差與流量Q具有(you)以下關系:
 
　　式中:C-流(liu)出系數;d-開孔直徑(jìng);ε-可膨脹性系數;β-直(zhi)徑比。
2孔闆流量儀(yi)表設備的組成
　　孔(kǒng)闆流量儀表設備(bei)系統一般包括流(liu)量儀表設備本體(ti)、二次儀表和流體(tǐ)組分分析系統,其(qí)中的流體組分分(fen)析系統🈚具有檢測(cè)、計算、分析和積算(suàn)等功能。國家制定(ding)了相關标準🌍以利(lì)于保證流量計量(liang)檢測的正确率。
2.1孔(kǒng)闆節流裝置
　　孔闆(pǎn)用以産生壓差，開(kai)孔尺寸必須嚴格(ge)按照規定,是孔🆚闆(pǎn)節流裝置中最重(zhòng)要的結構,還有負(fu)責固定孔闆位置(zhì)的孔闆加持器💯和(hé)上下遊直管段;此(ci)外,還需要配置引(yǐn)壓管、對焊❤️法蘭和(hé)直通式截止閥。隻(zhī)有孔闆節流裝置(zhì)完全符合行業标(biao)準,才可以滿足用(yong)戶的使用要求，保(bǎo)證信号的正确。
2.2二(er)次測量儀表.
　　二次(ci)測量儀表用于測(cè)量流體溫度、靜壓(yā)和壓差等物👌性參(cān)🤩數。主🙇🏻要包括溫度(dù)測量儀、壓力測量(liàng)儀、密度測量儀表(biǎo)、成分分析儀等儀(yí)表。
2.3信号引線
　　信号(hào)引線不是隻有電(diàn)線，也可以由其他(ta)物質組成,不同物(wu)🏃🏻‍♂️質傳遞的信号不(bú)同,控制電纜傳遞(dì)的是電信号⭐,而壓(ya)力信号一般由無(wu)縫鋼管在二者之(zhī)間傳遞。(1)電信号引(yǐn)線🏃‍♂️，在檢測系統中(zhōng)需要用到很多電(dian)子儀表,電信💔号引(yǐn)線的作用就是使(shǐ)這些電子儀表之(zhī)間的信息能夠正(zheng)确、及時的傳遞。電(diàn)線🈚或電纜都可以(yǐ)作爲電信号💔引線(xiàn)的原件,不過銅芯(xīn)線的效果最好。(2)引(yǐn)壓管線,爲了使靜(jìng)壓🌈和壓差信号的(de)折損最小，無縫鋼(gang)管的長度應該盡(jin)量縮小。DN18和DN14無縫鋼(gang).管較爲常見，這種(zhǒng)無縫鋼管可以及(ji)時響應靜壓和壓(yā)❤️差的⛱️變化,也能減(jiǎn)少洩露,不過對安(an)裝技術的要求較(jiao)高。
3孔闆流量儀表(biao)設備的特點及安(ān)裝要點
3.1優點
(1)孔闆(pan)流量儀表設備的(de)适用性比較廣,可(kě)以計量多⭐種🌈工況(kuang)下單相流動狀态(tài)的流量。(2)孔闆流量(liàng)儀表設備的.元件(jian)己經标準化，無🥵須(xu)實流檢驗。(3)通過将(jiāng)網絡通信技🔞術、信(xìn)息傳導技術、電子(zǐ)測量技術、智能控(kong)制💃🏻技術等新技術(shu)應用于智能變送(sòng)器中，使孔闆流量(liàng)儀表設備的計量(liàng)正确性、及時性、智(zhì)能化大大提高。
3.2缺(que)點
(1)孔闆流量儀表(biǎo)設備的測量量程(cheng)比較窄。(2)因爲壓力(li)、溫度、長度、密度等(deng)多種因素都會影(yǐng)響流體流動狀态(tai)，并且孔闆流量儀(yi)⭐表設備間接測量(liang)參數動态,計🐅測量(liang)結果存在一定誤(wù)差。(3)孔闆🙇🏻流量計量(liang)設備的裝置安裝(zhuāng)條件苛刻，安裝過(guò)程必須符合SY/T6143-1996标準(zhun)。
3.3安裝要點
(1)孔闆流(liú)量計量設備最好(hao)安裝于水平輸送(sòng)管道之上，并且與(yu)輸送管道軸線垂(chui)直;(2)需要安裝配套(tao)機械設備，來檢測(ce)孔闆流量儀表設(shè)備是否安裝在管(guan)徑中心的位置;(3)在(zai)📞固定孔闆流量儀(yi)表設備之後，需要(yào)檢測熱膨🤞脹性能(neng)，确定熱膨脹不導(dǎo)緻輸⚽送管道和流(liu)量儀表設備變形(xíng);(4)孔闆流量儀表設(she)🌈備.上下遊直管段(duàn)的管徑應該一-緻(zhi),并且與流量儀表(biǎo)設備的管徑配套(tào),取壓孔中心線需(xū)要與輸送管道中(zhong)心線垂直,且平行(háng)于地面。
4孔闆流量(liàng)計量設備的計量(liang)誤差分析
4.1孔闆流(liu)量儀表設備總體(tǐ)的誤差分析
　　在實(shi)際測量中,孔闆流(liu)量儀表設備測量(liàng)誤差與随機㊙️誤差(cha)、未🐅定🐅系統誤差和(he)已定系統誤差關(guan)聯較爲緊密。既可(kě)以通過修正系數(shu)來減弱随機誤差(chà)同時也可以運用(yòng)多♍次測量取平均(jun)值的方式做出改(gǎi)善,可以在很大程(chéng)度上減弱。所以一(yī)般僅考慮未定系(xì)統誤差。孔闆🏃🏻‍♂️流量(liàng)儀表設備計量誤(wù)差的主要因素🧑🏽‍🤝‍🧑🏻是(shì)流出系數C所引起(qi)的,在設計、制造、安(ān)裝和使用過‼️程中(zhong)會造成流出系數(shu)C産生偏差,并🌈且這(zhè)種偏差不👈能通過(guò)測量得到。在密度(dù)、壓力等參數不變(biàn)的情況下,孔闆流(liú)量儀表設備計量(liang)精度主要取決于(yú)流出系數C。所以,國(guo)内外學者對✊于流(liú)出系數做了大量(liàng)研究。如輸送管道(dào)形狀、内壁粗㊙️糙度(dù)、圓度、節流件位置(zhi)、輸送管道的幾何(he)形狀、流體流🚩動💯狀(zhuang)态等因素都會影(ying)響流出系數C的大(da)小。
4.2安裝管理的誤(wu)差分析.
　　孔闆流量(liàng)儀表設備的設計(jì)和制造都嚴格執(zhi)行國家💰标準,計量(liang)🔞精度基本能夠滿(mǎn)足目前生産和生(sheng)活的需要。如果安(an)裝和維修等措施(shi)不當,會大大降低(di)孔闆流量儀表設(shè)備的計量進度。一(yi)般🐆影響精度的安(an)裝情況主要有以(yǐ)下幾種:(1)孔闆經過(guo)較長時間的使用(yong)之後,入口的銳利(li)度📐可能會發生📐改(gǎi)變,這會對📞計量精(jing)度造⛱️成🥰很大影響(xiang),另外随着不斷地(di)使用,入口直角也(ye)會被磨❤️損的十分(fen)嚴重,這🏒些因素綜(zong)合起來會很大程(cheng)度影響🤩測量結果(guo),甚至可以達到79%;(2)構(gou)件🐅的尺寸誤差也(yě)會對測量結果造(zào)成較大影響📧，例如(rú)輸送管道的實際(ji)尺寸和計算所用(yòng)的尺寸有較大♈出(chū)入，流量計量設備(bei)和輸送管道存在(zai)偏心、台階,前後流(liú)量計量設備尺寸(cùn)不統-.等因素。(3)安裝(zhuāng)位置和加工精度(du)存💘在不足,例如取(qu)壓的位置不對,焊(han)縫突出,孔闆彎曲(qu),輸送管道粗糙度(dù)影響;(4)雜物阻塞取(qu)壓管🌈,沉積物堆積(jī)在.上流測量管和(hé)端面上;(5)計量結果(guo)會💘被不😄同類型的(de)測量儀表和不同(tóng)的管路😄配置影響(xiǎng)🔴，如果系統存在漏(lou)氣問題，則會使傳(chuán)入變送器的壓♻️差(cha)減小，使儀表的示(shi)數顯示減小，導緻(zhì)✔️流量值⭕偏小。而流(liu)量計量設備本體(ti)和下遊導壓管之(zhi)🐉間如果存在這些(xiē)情況，則會導緻流(liú)量值偏大⭐;(6影響孔(kǒng)闆流量儀表設備(bèi)工作質量的重要(yao)因素是信号管路(lu)和壓差📐變送器,當(dāng)壓差變送器或者(zhe)信号管路的精度(dù)較✉️高時，就能大大(da)提高測量精度。但(dàn)是當上述條件不(bú)能滿足🥵時,流量測(ce)量結果的誤差就(jiù)會非常大。
4.3運行工(gong)況條件下的誤差(chà)
　　由于存在擾動和(he)脈動、外界震動等(deng)不可控因素，在很(hěn)多應用條件下,孔(kǒng)闆流量儀表設備(bèi)的使用不符合使(shǐ)用條㊙️件時，就會🏃‍♂️引(yǐn)起✍️流體流動狀态(tài)的改變,進而引發(fa)孔闆流🐪量儀表設(shè)備運行工況下的(de)誤差。(I)短時間内，當(dāng)流體流速變化幅(fú)度較小時，不會引(yin)起脈🙇‍♀️動流。選用的(de)儀表的測量量程(cheng)如果在短時間内(nèi)變化不明顯.就容(rong)✏️易産生誤差。但是(shì)在比較長的🔞測量(liàng)時間内影響卻可(ke)以忽略不計,當測(cè)量參數超過流量(liàng)計量設備的量程(chéng)時,測量誤差就會(hui)大大增加。(2)脈動流(liú)是指流體的流速(sù)和壓力突然改變(bian),會使💰壓差産生波(bo)動。輸氣輸㊙️送管道(dao)的積液、壓縮機的(de)使用和調節閥的(de)突然開關都可能(neng)導緻脈動流的産(chan)生。脈👣動流🌈對測量(liàng)精度的影響包括(kuò)🔞原理導緻的不正(zheng)确的根本因素和(he)脈動流産生額外(wài)壓差的✊條件因素(su)。
5孔闆流量計量設(shè)備的改進方法
　　影(ying)響孔闆流量儀表(biao)設備計量精度的(de)因素較多.這🤩些影(ying)🈲響因素可以消除(chú)或減弱。根據實際(jì)應用情況,提出如(rú)下的孔闆流量儀(yí)表設備改進措施(shi)。
5.1孔闆的取壓方式(shi)
　　采用角接取壓法(fa),角接取壓的量程(chéng)是指上下遊取壓(yā)中🌈心到孔闆前後(hòu)端距離的二倍等(deng)于取壓孔直徑。角(jiǎo)接取壓法的特點(dian)如下:(1)采用環室測(cè)量的方式進行測(cè)♋量;(2)在開口尺寸确(què)定時，流量系數不(bu)會發生變化，使流(liu)量值和壓🤟差具有(yǒu)恒定的關系;(3)可以(yǐ)減小磨損所造成(chéng)的測量誤差;(4)在實(shí)際使用🈲過程中,若(ruo)沒💃🏻能正确地确定(dìng)取壓位置,會導緻(zhi)測量誤差的産生(shēng)🛀🏻。
5.2孔闆流量儀表設(shè)備的标定
　　将孔闆(pan)流量儀表設備與(yǔ)标定裝置連接,針(zhēn)對相應的裝置分(fen)别進行标定，隻有(you)做好裝置的标定(dìng),獲取的數據才具(jù)有可靠性和真實(shí)性,以備使用。因此(ci),做好孔闆流量儀(yi)🏒表設備的标定是(shi)後續計量環節的(de)基礎。當孔⛷️闆流量(liang)儀表設備進行标(biao)定時，測點應該不(bu)小于10個，且測量結(jie)果不少于3次，然後(hou)🌈取平均值。以㊙️測量(liàng)數據爲準,在雙對(duì)數坐标軸中标注(zhu)出數💯據點,然後作(zuò)壓差一流👉量曲線(xian)。
5.3脈動流的改善措(cuò)施
(1)應該盡量選擇(zé)小口徑的直管段(duan),使△p、β的雷諾數保持(chi)較高的數值。
(2)爲了(le)減小輸送阻力，應(yīng)該使引壓管線盡(jìn)量短，同時,爲🈲了🐇防(fáng)止産生諧振和壓(ya)力脈動,應該使上(shang)下遊直管段的長(zhang)度相等。

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