孔闆流量(liang)計測量原理
　　孔(kong)闆流量計 是将(jiāng)标準孔闆與多(duō)參數 差壓變送(song)器 （或差壓變送(sòng)器、溫度變送器(qi)及 壓力變送器(qi) ）配套組成的高(gao)量程比差壓流(liu)量裝置，可測量(liàng)氣體、蒸汽、液體(tǐ)👣及㊙️引的流量，廣(guang)泛應用于石油(you)、化工、冶金、電力(lì)、供熱、供水等領(lǐng)㊙️域的🐆過程控制(zhi)和測量。節流裝(zhuang)置又稱爲差壓(ya)🔞式流量計，是由(yóu)一次檢測件（節(jie)流件♊）和二次裝(zhuāng)置（差壓變送器(qì)和流量顯示儀(yí)）組成廣泛應用(yòng)于氣體。蒸汽和(he)液體的流量測(cè)量🈲。具有結構簡(jian)單，維修方便🌈，性(xìng)能穩定。在已知(zhī)有關參數的條(tiao)件下，根據流動(dòng)連續性原理和(hé)伯努利方🧑🏾‍🤝‍🧑🏼程可(kě)以推導出差🐇壓(ya)與流量之間的(de)關系而求得流(liú)量。
其基本公式(shì)如下：

c－流出系數(shu)　無量綱
d－工作條(tiáo)件下節流件的(de)節流孔或喉部(bù)直徑
D－工作條件(jiàn)下上遊管道内(nèi)徑
qm－質量流量　Kg/s
qv－體(tǐ)積流量　m3/s
?－直徑比(bi)d/D無量綱
流體的(de)密度Kg/m3
可膨脹性(xìng)系數　無量綱
基(ji)本結構
節流件(jiàn)：标準孔闆、标準(zhun)噴嘴、長徑噴嘴(zuǐ)、1／4圓孔闆、雙重孔(kong)闆、偏心孔闆、圓(yuan)缺孔闆、錐形入(ru)口孔闆等
取壓(yā)裝置：環室、取壓(ya)法蘭、夾持環、導(dao)壓管等
連接法(fa)蘭（家标準、各種(zhǒng)标準及其它設(she)計部門的法蘭(lan)）　、緊固件。
測量管(guǎn)
孔闆流量計結(jie)構圖：

使用條件(jiàn)
　　孔闆流量計是(shì)将标準孔闆、 智(zhi)能差壓變送器(qì) 、 三閥組 、 智能流(liu)量積算儀 配套(tào)組成的，又稱 差(chà)壓式流量計 、 平(ping)衡流量計 ，具有(yǒu)量程比差壓流(liú)量裝置，可測量(liàng)氣體、蒸汽、液體(ti)的流量👄。廣泛應(ying)用于石油、化工(gong)、冶、電力、供熱、供(gòng)水等域的過程(cheng)🈚控制和測量。
　　在(zài)充滿管道的流(liú)體，當它們流經(jīng)管道内的節流(liú)裝置時，流束将(jiāng)在節流裝置的(de)節流件處形成(cheng)局部收縮，從而(er)使流速增加，靜(jing)壓力低，于是在(zài)節流件前後🚶便(biàn)産生👌了壓力降(jiang)，即壓差，介質流(liu)動的流量越大(dà)，在節流件前😍後(hou)産生的壓差就(jiu)越大，所以孔闆(pan)流量計可以通(tong)過測量壓差來(lái)衡量流體流量(liàng)的大小。這種測(cè)量方法是以🐕能(neng)量守衡定律和(he)流動連續性♈定(dìng)律✊爲基準的。
孔(kong)闆流量計節流(liú)裝置（孔闆流量(liàng)計）是集流量、溫(wen)度、壓力檢測功(gong)能于體，并能進(jin)行溫度、壓力自(zì)動補償的新代(dài)流量計，該孔闆(pan)流🔞量計采用先(xiān)進的微機技術(shu)與微🌈功耗新技(ji)術，功🌈能強，結🤞構(gou)緊湊，操作簡單(dān)，使用方便。
孔闆(pan)流量計正常使(shǐ)用條件：
（1）工藝介(jiè)質要持續的通(tōng)過孔闆流量計(ji)而且要充滿導(dǎo)壓🌏管管，否則流(liú)量将無法測量(liang)。例如棒磨機給(gěi)水流量無指示(shì)，儀表工到現場(chǎng)檢查變送器打(da)開排污有少量(liang)♻️水流出‼️，認爲是(shi)導壓管堵塞了(le)🔞，用氮氣吹，發現(xiàn)是通的⁉️，仔細檢(jiǎn)查後發現節流(liú)元件安📐裝在靠(kào)近🚶‍♀️出水口附近(jìn)（常壓），而且管道(dào)又再處（距地面(miàn)11m）水沒有充滿工(gōng)藝管道。建議把(bǎ)孔闆流量計移(yi)位，後來把孔闆(pǎn)移到距地面7米(mi)左右的橫管段(duàn)，這時水能滿管(guǎn)流量指示正常(chang)。
（2）被測介質在物(wù)理上和熱力學(xué)上必須是均勻(yún)的單相流體。
（3）被(bei)測介質流經節(jiē)流裝置時不得(dé)發生相變；即使(shi)導🥰壓管内發生(sheng)相變也不行。
（4）節(jiē)流裝置所測得(dé)被測介質必須(xu)是穩定流，或被(bèi)測介質🔞是穩定(dìng)👅的緩慢變化的(de)，不适用于動流(liu)和臨界🔞的流🍓量(liang)測量。
（5）流束應與(yǔ)管道平行，不得(de)有旋轉流。
安裝(zhuang)要求
節流裝置(zhi)的安裝和适用(yòng)于下列管段和(he)管件有關：節流(liu)件上❤️遊側第一(yī)阻力件、第二阻(zǔ)力件，節流件下(xia)✉️右側第一阻力(li)件，從節流件上(shàng)遊第二阻力件(jian)到下遊第一阻(zu)力件之間的管(guǎn)段以及差壓訊(xùn)号管路等。


管道(dao)條件
（1）節流件前(qian)後的直管段必(bi)須是直的，不得(dé)有肉眼可見的(de)彎曲。
（2）安裝節流(liú)件用得直管段(duan)應該是光滑的(de)，如不光滑，流量(liàng)系♊數應乘以粗(cu)糙度修正稀疏(shu)。
（3）爲保證流體的(de)流動在節流件(jiàn)前1D出形成充分(fen)發展的紊流速(sù)度分布，而且使(shi)這種分布成均(jun)勻的軸對稱形(xíng)⁉️，所以🔴直管段必(bi)😄須是圓的，而且(qiě)對節流件前2D範(fan)圍，其圓度要求(qiú)其甚爲嚴格，并(bing)且有一📧定的圓(yuan)度指标。具體衡(héng)量方法：
（A）節流件(jian)前OD，D/2，D，2D4個垂直管截(jié)面上，以大至相(xiang)等的角距離至(zhi)💘少分别測量4個(ge)管道内徑單測(cè)值，取平均值D。任(rèn)意内徑單測量(liang)值💘
與平均值之(zhi)差不得超過±0.3%。
（B）在(zài)節流件後，在OD和(hé)2D位置用上述方(fang)法測得8個内徑(jìng)單測值，任
意單(dan)測值與D比較，其(qi)最大偏差不得(de)超過±2%。
2）節流件前(qian)後要求一段足(zú)夠長的直管段(duàn)，這段足夠長的(de)直⭐管段和節流(liu)件前的局部阻(zǔ)力件形式有關(guān)和直徑比β有關(guān)‼️，見表1（β=d/D,d爲孔闆開(kāi)孔直徑，D爲管道(dao)内徑）。
（4）節流件上(shang)遊側第一阻力(li)件和第二阻力(lì)件之間的直管(guan)段🐕長度可按第(di)二阻力件的形(xing)式和β=0。7（不論實際(jì)β值是多少）取表(biǎo)☂️一所列數值的(de)1/2。
（5）節流件上遊側(ce)爲敞開空間或(huo)直徑≥2D大容器時(shí)，則敞開空間或(huò)大🐅容器與節流(liu)件之間的直管(guǎn)長不得小于30D（15D）。若(ruo)節流件和敞開(kai)空間☔或大容器(qi)之間尚有其它(tā)局部阻力件時(shi)，則除在節流件(jian)與局部⭕阻力件(jiàn)之間設有附合(hé)表1上規定的最(zui)小直管段長1外(wai)，從敞開空間到(dao)節流件之間的(de)直管段總長也(yě)不得小于30D（15D）。
節流(liú)件上下遊側的(de)最小直管段長(zhǎng)度表



注：1、上表隻(zhi)對标準節流裝(zhuāng)置而言，對特殊(shū)節流裝置可✊供(gòng)參考
2、列數系爲(wèi)管内徑D的倍數(shu)。
3、上表括号外的(de)數字爲“附加相(xiang)對極限誤差爲(wei)零”的數值，括号(hào)内的數字爲“附(fù)加相對極限誤(wu)差爲±0.5%”的數值。即(jí)直管段長度中(zhong)有一個采用括(kuò)号内的數值時(shi)，流量測🌏量的極(jí)限相對誤差τQ/Q。應(ying)再算術相加0.5%亦(yì)即（τQ/Q+0.5）%
4、若實際直管(guǎn)段長度大于括(kuo)号内數值，而小(xiao)于括号🛀🏻外的數(shu)值㊙️時，需按“附加(jia)極限相對誤差(cha)爲0.5%”處理。
（1）直流件(jiàn)安裝在管道中(zhong)，其前端面必須(xū)與管道軸線垂(chui)直，允許的✔️最大(da)不垂直度不得(dé)超過±1°。
（2）節流件安(ān)裝在管道中後(hòu)，其開孔必須與(yǔ)管道同心，其允(yǔn)許的✍️最大不同(tóng)心度ε不
得超過(guò)下列公式計算(suàn)結果:ε≤0.015D（1/β-1）。
（3）所有墊片(pian)不能用太厚的(de)材料，最好不超(chāo)過0.5mm，墊片不能突(tū)出管壁内否則(ze)可能引起很大(dà)的測量誤差。
（4）凡(fán)是調節流量用(yong)的閥門，應裝在(zai)節流件後最小(xiao)值管段長🐉度以(yi)外
（5）節流裝置在(zai)工藝管道上的(de)安裝，必須在管(guǎn)道清洗吹☎️掃💔後(hòu)💜進行。
（6）在水平或(huò)傾斜管道安裝(zhuāng)的節流裝置的(de)取壓方式。
一、被(bei)測流體爲液體(tǐ)時，爲防止氣泡(pào)進工藝管道入(rù)導壓管，取🐉壓口(kou)應處于工藝管(guǎn)道中心線下偏(pian)≤45°的位置上，正負(fù)取壓🔞口處于與(yǔ)管道對稱位置(zhì)時，兩者應😍在同(tóng)一水平面上（如(ru)下圖）。

二、被測流(liu)體爲氣體時，爲(wèi)防止液體截止(zhi)閥導壓管（冷凝(níng)🏃液）進入導壓管(guan)，取壓口應處工(gong)藝管道中心管(guan)道上😍方線上插(chā)🥰≤45°的位💃置，正負取(qǔ)壓口處于與管(guǎn)道對稱位置時(shi)，兩者✍️應在同🌈一(yī)水平線上（見下(xia)圖）。

三、被測流體(ti)爲蒸汽時，應保(bǎo)證冷凝器中冷(lěng)凝液面恒定和(hé)正負導壓管上(shang)的冷凝面高度(du)一緻，正負壓口(kou)處于與管道對(dui)稱位置時，兩者(zhe)應在同一水平(ping)面📞上（見下圖）。


上(shàng)述三種取壓口(kou)的安裝量式，均(jun1)可與管道對稱(chēng)和🈚管道的同一(yi)💞側進行安裝。
（7）安(an)裝節流裝置的(de)管道處于垂直(zhí)時，冷凝器應處(chù)于同一水☁️平位(wei)置上，這樣可以(yǐ)消除因取壓孔(kǒng)位置高度不同(tóng)而引起的測量(liang)誤差。
（8）導壓管應(ying)按被測流體的(de)性質和參數使(shǐ)用耐壓，耐腐蝕(shí)的材質🏃🏻‍♂️制造，其(qi)内徑不得小于(yú)6㎜長度最好在16M之(zhī)🔅内，視💔被測🏃‍♂️流體(tǐ)性質而安❗，不同(tong)長度下的最小(xiǎo)内徑（見下表㊙️）。

（9）安(an)裝差壓信号按(an)1：10傾斜度敷設。
安(ān)裝方式
測量液(yè)體：測量液體流(liú)量時工藝管道(dào)水平安裝，差壓(ya)⛷️變送器🆚的位置(zhi)放出空氣處于(yú)節流裝置下方(fang)時🐆，取壓口應💰在(zai)節流裝置的水(shuǐ)平中心軸線下(xia)偏45°角引出，這樣(yang)可以消樣除由(you)流體傳放出的(de)氣體進入導壓(ya)管和差壓變送(song)器。
測量水蒸汽(qì)：測量蒸汽流量(liàng)時，安裝方式一(yi)般爲差壓變送(sòng)器🥰低㊙️于、高于節(jie)流裝置兩種。取(qu)壓口位置應附(fù)合上述🔞安裝⁉️要(yào)求，并在導壓管(guan)制高點處裝上(shang)放氣閥和氣體(ti)收集器。
測量氣(qì)體：測量介質爲(wèi)清潔的氣體流(liú)量時，安裝方式(shì)一般爲差壓變(biàn)送器高于、低于(yú)節流裝置兩種(zhǒng)取壓口位置應(yīng)符合上☀️述安🧑🏽‍🤝‍🧑🏻裝(zhuāng)要求，當差壓變(biàn)送器低✏️于節流(liú)裝置時📧，導壓管(guǎn)㊙️必須向下彎至(zhi)👄差壓變送器，并(bìng)在最低處裝置(zhì)放‼️水閥和沉積(jī)器。
　　測量腐蝕性(xing)液體和氣體：測(ce)量腐蝕性的液(ye)體和氣體流量(liàng)時🔱，取壓口應附(fu)合上述安裝要(yao)求，不論管道是(shi)水平安裝或垂(chui)直安裝，差壓變(biàn)送器高于或低(dī)于節流裝置，均(jun1)必須在差壓變(bian)送器和節㊙️流裝(zhuang)置之間的隔離(lí)器，并在隔離✨器(qi)至差壓變送器(qi)的管路内填🔆充(chong)隔離液，使被測(ce)流體不能與差(cha)壓變送器接觸(chu)，以免破壞差壓(yā)變送器的正常(chang)工作性能。

重複(fú)開方
　　差壓式流(liu)量計總是要有(yǒu)開平方運算這(zhè)一環節，但❤️若在(zai)差壓✌️變送器開(kāi)了平方後，在流(liu)量二次表中再(zài)開一次平方，就(jiu)會産生相當大(dà)的誤差。表9.2所列(lie)即爲⛷️各典型試(shi)驗點重複開方(fang)後理論輸出值(zhí)的對照表。
重複(fu)開方後的理論(lun)輸出對照表

差(cha)壓值/％	開方後的(de)流量值/％	重複開(kāi)方後的輸出值(zhí)/％	差壓值/％	開方後(hòu)的流量值/％	重複(fu)開方後的輸出(chu)值/％	差壓值/％	開方(fang)後的流量值/％	重(zhong)複開方後的輸(shū)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

　　重複開方(fāng)的錯誤一般發(fā)生在差壓變送(song)器帶來開方功(gōng)能的☔系統中，是(shi)由于疏忽引起(qi)的，一般是在物(wu)料平衡計算中(zhong)出現嚴重問題(tí)而懷疑流量示(shì)值大幅度偏高(gāo)時才進行檢查(cha)，并最後得到糾(jiu)正。
避免重複開(kai)方錯誤的有效(xiao)方法如下。
①更新(xin)認識。許多老的(de)儀表人員對差(cha)壓變送器功能(néng)的認識習慣性(xing)停留在“差壓變(bian)送”上面，意即僅(jǐn)爲差壓測量而(ér)🤞已，故習慣性将(jiāng)👉二次表設置爲(wei)開平方特性。
②加(jia)強基礎資料管(guan)理。基礎資料不(bu)僅包括二次表(biao)校驗🌈單，還應🧡包(bao)括二次表的組(zu)态數據記錄單(dan)，變送器校驗👣單(dān)。
③組态時強調按(àn)數據記錄單操(cāo)作，避免即興操(cāo)作。并在組态完(wán)畢與記錄單校(xiào)對無誤後加上(shàng)密碼，防止随意(yi)🏃改動。
孔闆銳角(jiǎo)
　　普通孔闆流量(liàng)計的測量主要(yao)取決于迎向流(liu)體的開孔及♊其(qi)端面（要尖銳），而(er)與其後的形狀(zhuang)關系不大。後面(miàn)加工倒角👉（喇叭(ba)口）是爲了盡快(kuai)使流體恢複均(jun1)衡平穩流動狀(zhuàng)态，也有☎️利于減(jiǎn)小孔闆造成的(de)永久壓力損。近(jìn)十年出現💜的多(duo)孔孔闆平衡流(liu)量計，巧妙地将(jiang)流體整流器和(hé)測量裝置融合(he)爲一體，此類孔(kong)闆一般無須🔅刻(kè)意倒角，流束仍(reng)🐆恢複很快，各孔(kong)入口也無須特(te)别尖銳（對精确(que)測量無礙），卻大(da)大縮短了🐇所♉須(xū)直管段，減小了(le)永久壓力損。

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