摘要:介紹了孔闆(pan)差壓式流量計 測(ce)量水蒸氣的工作(zuò)原理,對導緻孔闆(pan)差壓式流量計産(chan)生測量誤差的各(gè)種内.外因素進行(hang)了分析,并闡述了(le)相應的🔴校正補償(chang)方法,爲今後孔闆(pǎn)差壓式流量計的(de)設計和使用提供(gòng)了借鑒。
　　目前,國内(nei)外用于水蒸氣流(liu)量測量的儀表主(zhǔ)要包括: 孔闆流量(liang)計 、 渦街流量計 、 轉(zhuǎn)子流量計 和.彎管(guan)流量計等儀表。其(qi)中,孔闆差壓式流(liu)量計是國内外💃最(zui)🐅早得以研究.試驗(yan)數據最爲完善、實(shi)踐經🈲驗最爲豐🚶‍♀️富(fù)、标準化程度高的(de)流量計，因其結構(gou)簡單、制造成本較(jiào)低、性能比較穩定(dìng)、使用壽命較長且(qie)已标準化,因而在(zai)工業上得到了最(zuì)廣泛🙇‍♀️的應用。孔🔞闆(pǎn)流量計由節流裝(zhuang)置、一定長度的直(zhí)⛷️管段、引壓管、 差壓(yā)變送器 、 壓力變送(song)器 、 溫度變送器 和(he)流量計算機等組(zǔ)成。在使用過程中(zhōng),盡可能地減小流(liú)量測量誤差,降低(dī)水蒸氣人爲損耗(hao),對企業的生産經(jīng)營具有♍重要的意(yi)義.
1孔闆工作原理(lǐ)及誤羞補償方法(fa)
1.1孔闆式流計的工(gong)作原理
　　 孔闆式流(liú)量計 采用差壓式(shi)測量方法對流量(liàng)進行測量,即在管(guǎn)道‼️内裝人🌏節流👣元(yuán)件一孔闆。當水燕(yàn)氣流過孔闆時,流(liu)體速度增🍓大,壓力(lì)減小，于是在孔闆(pan)的前後産生差壓(yā),利用具有一定設(she)計💁尺寸的孔闆測(ce)🔱量水燕氣流♋量,在(zài)保證孔闆前後🔅有(yǒu)足.夠的直管段等(děng)條件下,孔💁闆前後(hòu)的差🥰壓将随流量(liàng)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼的變化而變化，且(qie)兩者具㊙️有确定的(de)關系,因此可以通(tōng)過測量差壓得到(dào)水蒸氣的流量。根(gen)據國标GB/T2624:1993,對于标準(zhǔn)節流❓裝置,差壓△P與(yu)流量q=的函數關系(xì)爲:
 
　　式中:qm爲質量流(liú)量,kg/s;C爲流出系數;D爲(wèi)管道内徑,m;e爲節流(liú)⁉️件正🌂端✂️取壓口平(píng)面上的氣體膨脹(zhàng)系數;d爲工作條件(jiàn)下節流件的開孔(kǒng)💘直徑,m;ρ爲節流件人(ren)口端流體密✌️度,kg/m³.
1.2流(liu)出系數C的補償.
　　流(liú)出系數C是表征孔(kong)闆節流裝置特性(xìng)的主要參數,是雷(lei)㊙️諾數Re和β的曬數,它(ta)是一個随流量變(bian)化的量,其值随Re的(de)增大而減小,當Re大(dà)于--定值趨向無窮(qiong)大時,C趨♌向于常數(shu)Ck,而孔徑比β越大,C的(de)變化幅度也越大(dà),使C趨向于常數Ck的(de)Re也越大,C與β和Re之間(jian)的定量關系爲:
 
　　對(dui)于給定的标準孔(kong)闆,當β爲常數時,C僅(jǐn)是Re的函數C=f(Re)。在公式(shi)(1)中,将C用公式(2)而不(bu)是一個常數來代(dài)替,可提高計量的(de)精🧑🏾‍🤝‍🧑🏼度。
1.3水蒸氣膨脹(zhàng)系數e的補償
　　差壓(ya)式流量計在用來(lái)測氣體和蒸氣流(liú)量時，流體流過節(jie)流裝置在節流件(jian)兩邊都要産生一(yi)定的差壓,在節流(liu)件的🐆下遊靜壓降(jiàng)低,将出現流東膨(peng)脹，流束的這種膨(péng)脹使得節流裝置(zhì)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻的輸出(差.壓)--輸人(rén)(流🎯量)關系同😘不可(ke)壓縮流體之間的(de)偏.差。如果不對這(zhè)💔種偏差進行校正(zheng),将會導緻流量.示(shi)值偏高千分之幾(jǐ)到百分之幾🔅，尤其(qí)是流量在較.大範(fàn)圍内變化時,産生(sheng)的誤🔅差會更大,因(yīn)此更有必要對其(qí)進行修正。
1.4孔闆流(liu)量計變更程後的(de)修正
　　盡管改變差(chà)壓變送器的差壓(yā)範圍是非常容易(yi)的👅事,但✔️不能👈隻對(duì)差壓範圍做調整(zhěng)就萬事大吉。.這是(shì)因爲孔闆流量計(jì)量🍉程變❤️更後,管道(dào)中的常用流速等(děng)參數将發生變化(hua),流出系數也相應(ying)有所變化,因此需(xu)從已知節流裝置(zhi)數據(從節流裝置(zhì)計算書查得)和其(qí)他有關流量數據(jù)(如:變更後的流量(liàng)上限及🥵常用流量(liàng))計算出新的差壓(yā)上限。實踐證明,若(ruò)量程縮小後.C和☀️Ɛ均(jun1)增大🔴,相應的質量(liàng)流量會偏大。
1.5密度(dù)ρ的補償
　　在其他參(can)數不變的情況下(xia)，qm與ρ之間的關系爲(wei):qm=kp√ρ.可以看出,水👨‍❤️‍👨蒸氣(qi)的流量與其密度(du)的平方根成正比(bi)關系。水蒸氣♍是可(kě)💁壓縮性氣體,當其(qí)壓力、溫度變化時(shí),其密度将發生明(míng)顯變🙇🏻化,這将⁉️引起(qǐ)流量很大的誤差(cha)。實際流體狀态(壓(ya)力、溫度)與流量計(ji)設計時的狀态(壓(ya)力、溫度)偏離造成(chéng)的相對誤差可由(you)公式(3)表示🚶:
 
　　假如設(shè)計孔闆流量計時(shi)是按照1MPa和285℃所對應(yīng)的過熱水蒸♋氣密(mì)度ρ=4.374kg/m³設計的,則密度(dù)的變化造成的測(cè)量誤差可能很大(dà)，當壓力大且溫度(du)低時,測量值偏大(dà):當壓力低🏃且溫度(du)高時,測量值偏小(xiǎo)。水蒸💚氣的實際狀(zhuàng)态偏離孔闆實際(ji)狀态越嚴重，所引(yǐn)起的誤差越大。要(yào)補償密度變化所(suǒ)引起的這種誤差(chà),就不能将公式(1)中(zhōng)的ρ以設💋計工況下(xià)的密度來代人,需(xu)要将ρ看作.壓力和(he)溫度的函數,即ρ=f(P,t)。這(zhe)也就是一般智能(neng)流量積算🤩儀均要(yao)對過熱蒸汽進行(hang)壓力溫度補‼️償的(de)原因。
1.6孔闆内徑d和(he)管徑D的誤差補償(chang)
　　測量水蒸氣流量(liàng)時,如果設計工況(kuang)爲200℃，孔闆内徑爲d,則(zé)孔闆内徑在實際(ji)工作狀态下的修(xiū)正公式爲：
 
　　實際上(shàng)d和D偏離設計值造(zao)成的後果就是流(liu)量測量系統的滿(mǎn)度值發生了變化(hua),如果将d和D的實際(ji)值測量出來,代入(ru)公式計算出與此(ci)實際值相對應的(de)流量滿度值,然後(hòu)用新的㊙️滿度值代(dài)替原設計值,置人(ren)流量顯示✉️儀表,則(zé)系統運行後,尺寸(cun)誤差對測量系🔞統(tǒng)的影響就能得到(dao)完全的校正，這也(ye)👄就是每台流量計(ji)在投入使用前進(jin)行修正計算的主(zhǔ)要工作。
2常見誤差(cha)原因分析
2.1實際工(gong)作狀态引起的誤(wu)差
　　标準孔闆是按(àn)照特定的已知條(tiao)件進行設計的，但(dan)在工☎️作過程中,被(bei)測量介質的各種(zhong)參數(如溫度、密度(du)、壓力.黏度等)與标(biāo)準孔闆的額定數(shu)值有所不同。如在(zài)常溫附近時,若被(bèi)測量介⭕質爲氣體(ti),溫度每變化10℃,氣體(ti)的密度則變化3%左(zuǒ)右;在1個大氣壓❄️下(xià),被測氣體壓力每(měi)變化10Pa,密度則變化(hua)10%左右。所以在用标(biāo)準孔闆測量氣體(ti)時，必須考慮氣體(ti)溫度和壓力的🚶‍♀️變(biàn)化,以進行适當的(de)修正。
2.2安裝不正确(què)引起的誤差
　　對于(yú)标準孔闆,爲了保(bao)證被測量介質流(liu)量的精度,标準孔(kǒng)闆一🔆定按規定要(yào)求進行正确安裝(zhuāng),否則将會産生一(yī)定的🆚測量誤差。
(1)孔(kong)闆的銳面應迎着(zhe)流體的方向,以确(que)保孔闆的方向安(an)🌍裝正✔️确。
(2)孔闆的前(qián)端面與管段軸線(xiàn)應保證垂直,最大(dà)傾斜度應🔴小于1度(du)。
(3)若工作環境的測(ce)量精度要求較高(gāo),爲了提高測量☂️的(de)精度🈲，建🧡議标準孔(kǒng)闆前後的直管段(duan)應盡量采用☁️标準(zhun)直管段,然後再與(yǔ)主管道聯接。
(4)新安(ān)裝的管道在安裝(zhuang)孔闆前,應對管道(dao)進行沖洗和掃線(xiàn)操作,從而避免掃(sǎo)線時損傷孔闆的(de)銳面,且管道内的(de)雜物在孔闆前☂️後(hou)堆積也會降低測(ce)量的精度。
(5)孔闆在(zai)使用過程中,由于(yu)受被測量介質溫(wen)度的影響,其自身(shen)會産生線膨脹,爲(wei)了保證其端面的(de)平面度和對軸線(xian)垂直度,在安裝過(guò)程中,要考慮其工(gong)作㊙️過程時的自由(yóu)‼️伸縮性。
(6)孔闆的密(mì)封墊片不能伸入(rù)管道中,應盡量薄(bao)，一般厚🏒度應小🥰于(yú)0.03D。
2.3孔闆入口邊緣磨(mo)損引起的誤差
　　标(biao)準孔闆在使用過(guo)程中，被測量介質(zhi)對孔闆的沖刷腐(fu)💜蝕往往會造成測(ce)量裝置的幾何形(xíng)狀和尺寸産生不(bú)同程度的變化。長(zhang)期使用後,孔闆邊(biān)緣的銳角會變鈍(dun),在相🌐同體積的被(bèi)測量介質經過時(shi)所産🆚生的壓差△p将(jiāng)變小，标準孔闆的(de)示值會偏低,從而(ér)引起測量誤差,爲(wei)了保證測量的精(jīng)度，應定期對孔闆(pan)進行校驗，清洗，以(yǐ)減小對孔闆的沖(chong)蝕和污物堆積。
2.4引(yin)壓管路安裝不當(dāng)引起的測量誤差(chà)
　　引壓管路應垂直(zhi)或傾斜安裝，其傾(qīng)斜度應大于1:12,在📱引(yin)壓管路的安裝過(guo)程中,應保證彎曲(qǔ)處圓滑過渡,彎曲(qu)半徑⛹🏻‍♀️應大于引壓(yā)管外徑的5倍，在測(cè)量不同的介質時(shí),引壓管的長度和(he)内徑🔞要符合安裝(zhuang)規定的要求。
2.5引壓(yā)管路堵塞引起的(de)測量誤差
　　标準孔(kǒng)闆在使用過程中(zhong),要保證其引壓管(guan)暢通,避💁免堵🔴塞,放(fang)空閥、三閥組.腰式(shi)法蘭及連接件的(de)密封性能💚應保🔞證(zhèng)處于良好狀态,不(bu)能有洩漏。爲了減(jian)少此類誤差，平時(shi)應加強管理.提高(gāo)操作人員的素質(zhì),在使用過👣程中,操(cao)作人員應做☀️好系(xì)統的檢修.維護💃🏻和(he)保養工作,延長其(qi)使用壽命,從而減(jian)小測量誤差的産(chǎn)生。
3結語
　　使用孔闆(pǎn)差壓式流量計測(cè)量水蒸氣的流量(liàng)涉及🈲一系列✂️的問(wèn)♻️題,包括檢測裝置(zhi)、顯示裝置.前後直(zhi)管段以及輔助設(she)備等,要保證水蒸(zhēng)氣流量測量的精(jing)度,必須做到合理(lǐ)選型，正确安👨‍❤️‍👨裝與(yǔ)調試，及時維護與(yǔ)保養,并🐪對測量部(bù)💋分可能引人的誤(wu)差✊進行适當的補(bu)償和校正。因爲在(zài)使用過程中,當流(liu)量和壓力波動較(jiào)大時,從流量系數(shu)與流東膨脹系數(shù)所引人的系統誤(wu)差較大,另外孔闆(pan)長期運📐行後銳角(jiao)會變鈍、幾何尺寸(cùn)會發生🐕變化,系統(tong)的測量精度就會(hui)下降,有時甚至無(wu)法進行正常測量(liang)，所以平時應加強(qiang)🤞管理,盡量減小測(ce)🆚量誤差🏃‍♂️的産生。

本(běn)文來源于網絡,如(rú)有侵權聯系即删(shan)除！