摘要(yao):利用常壓氣(qi)體作爲流動(dong)介質，以流出(chu)系數平均相(xiang)♌對誤差、線性(xìng)度和不确定(ding)度爲評價指(zhǐ)标，通過實流(liu)上遊📞組合管(guan)件對孔闆流(liú)量計 測量性(xing)能的影響。根(gen)據不同的上(shang)遊阻流件對(duì)孔闆流量計(ji)測量精度的(de)影響。根據結(jié)果，爲保證相(xiang)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(kǒng)闆流量計對(dui)前🔆直管段☂️長(zhang)度的建議。
0引(yin)言
　　根據海洋(yáng)平台上特有(you)的工藝處理(li)模式和安裝(zhuang)習慣🎯，分别對(duì)中海油2006年以(yi)後投産的9個(ge)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(mo)型進行了流(liu)量計安裝上(shang)遊的管件形(xíng)式的整理，發(fa)現在‼️上述平(píng)✌️台上孔闆流(liu)量計用于對(duì)天然氣的計(jì)量占76%，少數是(shi)用于對🏃🏻消防(fáng)水和回注水(shui)的✉️計量。總結(jié)出4種常見的(de)組合阻流件(jian)形式，開展上(shàng)遊組合管件(jiàn)對孔闆流量(liang)計性能影響(xiǎng)，主要包括球(qiu)閥🛀+90°彎頭、球閥(fa)+90°彎頭+漸縮管(guǎn)+90°彎頭、球閥+90°彎(wan)頭+漸縮管、球(qiú)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(jī)通過外部的(de)變頻器裝置(zhì)不🔞斷地調節(jie)風機的風速(sù)，從管道入口(kǒu)抽取空氣，爲(wèi)實驗提供穩(wěn)定的空氣流(liú)體，通過穩壓(ya)罐來達到穩(wěn)壓的目的🤞。圖(tú)中的渦輪流(liú)量計爲标準(zhǔn)表，空氣流體(ti)通過渦輪流(liu)量計時，可以(yi)測得空氣流(liú)體的标準流(liú)量。當空氣流(liu)體通過孔闆(pan)流量計時，在(zài)流💔量計的上(shang)遊💯和下遊會(huì)産生🔴壓差，這(zhè)種壓差可以(yi)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(jiang)模拟信号轉(zhuǎn)化成數字信(xin)号送到計算(suan)機進行處理(li)，穩壓罐上的(de)溫度傳感器(qì)将電壓信号(hào)轉🔴換成對應(ying)的溫度信号(hào)，送到16位的模(mo)拟量信号采(cǎi)集卡A/D芯片進(jin)行處理;同時(shí)模拟量信号(hào)采集卡A/D芯片(piàn)還對标準表(biao)的頻率進行(háng)采集。在🤩計算(suàn)機中安裝實(shí)驗标定系統(tong)⛷️軟件，該軟件(jian)是用VB進行編(biān)寫的，支持多(duo)線程實時通(tōng)信，通過這種(zhong)軟件，可以在(zai)❌計算機中實(shí)現不同的數(shù)據的顯示與(yǔ)分析。
　　下面對(dui)用到的儀器(qì)設備的性能(neng)參數進行說(shuo)明:
　　标準表采(cai)用 渦輪流量(liang)計 ，測量範圍(wei)在25～1400m3/h之間，精度(dù)爲0.5%，重複性爲(wèi)0.06%;溫度傳感器(qi)采📧用的⁉️是精(jīng)度爲0.1%;壓力傳(chuán)感器爲ＲOSEMOUNT3051型号(hào)，精度爲0.075%; 差壓(yā)變送器 爲日(rì)本橫河的EJA110A，可(kě)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(huá)PCI-1716，精度爲16位。本(ben)次實驗對象(xiàng)選擇了DN100孔🚶闆(pǎn)流量計🙇‍♀️。
2阻流(liú)件對孔闆流(liu)量計測量精(jīng)度影響的實(shí)驗研究
2.1孔闆(pǎn)流量計的基(ji)準實驗
　　用于(yú)孔闆流量計(ji)的基準實驗(yan)的前直管段(duan)長50D，後直管段(duàn)長10D，管道内流(liú)體流動爲充(chong)分發展的湍(tuān)流狀态［1］［2］［3］［4］。前期(qī)大量文獻表(biǎo)明🚶，前直管段(duàn)長度達到50D時(shi)，可以認爲流(liú)場🈲已經充分(fèn)發展;同時，後(hòu)直管段達到(dào)10D，不會影響孔(kǒng)闆流量計流(liú)出系數。阻流(liu)件實驗均按(àn)照前直㊙️管段(duan)50D，後直管段10D的(de)直管段✍️爲基(ji)準進行🐕比較(jiào)，從而得🚶到流(liu)出系數和🛀🏻流(liu)出系數相對(dui)誤差的變化(hua)情況。
2.2上遊阻(zu)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(lèi)型—DN100球閥+DN100單彎(wān)頭的實驗研(yan)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(chū)系數曲線圖(tú)如圖2所示，從(cóng)圖中可以看(kan)出，前直管段(duàn)長度爲50D、30D的流(liú)出系數與基(ji)準實驗極爲(wei)接近，從10D開始(shi)，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(ke)以看出，相對(duì)于基準實驗(yàn)，前直管段長(zhǎng)度爲50D和30D時平(ping)☀️均相對誤差(cha)爲正值，其他(tā)工況下爲負(fu)值;比較而言(yan)，50D較30D的平均相(xiàng)對誤差略大(da)，但量值僅差(chà)0.06%;從30D開始，随着(zhe)直管段長度(du)的縮短，流🤞出(chu)系數的相對(dui)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(yán)究
　　阻流件類(lèi)型爲DN150球閥+DN150變(biàn)DN100漸縮管的雷(lei)諾數-流出系(xi)數曲♈線圖💃如(rú)圖4所示，從圖(tú)中可以看出(chū)，随着前直管(guǎn)段長度的縮(suo)短，流出系數(shù)呈遞減趨勢(shì)。

　　從表2可以看(kàn)出，相對于基(ji)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(zhang)度爲4D的平均(jun)相對誤差爲(wei)負值;從🤞絕對(duì)值上看，前直(zhi)管段長度爲(wèi)4D時相對誤差(cha)最大，此變化(huà)趨勢📧也可見(jiàn)圖5所示。


2.2.3上遊(you)阻流件類型(xing)—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(tou)+DN150變DN100漸縮管的(de)雷諾數-流出(chu)系數曲線圖(tú)如圖6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(qu)勢。

　　從表3可以(yi)看出，相對于(yú)基準實驗，前(qián)直管段長度(du)爲50D和♻️30D時平均(jun1)相對誤差爲(wei)正值，其他工(gōng)況下爲負值(zhi);前🐇50D與前30D的平(ping)均相對誤差(cha)較🍓爲接近，從(cóng)前30D開始，縮短(duan)前🔞直管段，平(ping)均相對誤差(cha)呈增大趨勢(shi)，此✔️趨勢也可(ke)見圖7所示。


2.2.4阻(zǔ)流件類型—DN150球(qiu)閥+90°單彎頭+DN150變(biàn)DN100漸縮管+90°單彎(wan)頭的實驗研(yán)究
　　阻流件類(lèi)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(chū)系數曲線圖(tu)如圖8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(xì)數呈遞減趨(qu)勢🌈。

從表4可以(yi)看出，相對于(yú)基準實驗，前(qián)直管段長度(du)爲50D和30D時平均(jun1)☔相對誤差爲(wèi)正值，其他工(gong)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(cha)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(suo)示。
3結論
　　安裝(zhuāng)條件的不同(tong)對孔闆流量(liàng)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(ce)量精度的影(ying)響進行了實(shí)驗🌈研究。研究(jiū)發現:


1)當孔闆(pǎn)流量計上遊(you)存在阻流件(jian)時，對于不同(tong)形式的阻流(liu)🔴件㊙️，當後直管(guan)段長度不變(bian)時，随着前直(zhí)管段長度變(biàn)短👨‍❤️‍👨，流出系數(shù)相對🙇‍♀️誤差随(suí)之變大。
2)從實(shí)驗結果分析(xi)，讨論的4種組(zu)合式阻流件(jian)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(shuō)明标準中❌規(guī)定㊙️的比實際(ji)應用時更嚴(yán)格苛刻。

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