摘要(yao)：分析了差壓式(shì)流量計 在煤氣(qì)計量中在符合(hé)國家标準規定(ding)狀态下計量時(shi)的相對誤差及(ji)計算公式，以及(jí)在不符合國家(jiā)标⭐準狀态下🚶計(jì)量🆚時産生誤🍉差(chà)的原因。
1前言
　　差(chà)壓式流量計使(shi)用曆史悠久，由(you)于它具有原理(lǐ)簡明，設備簡單(dān),應用技術比較(jiao)成熟，容易掌握(wò)等優點被廣泛(fàn)應用于工業生(shēng)産中。在煤氣的(de)計量中也常常(cháng)使用❌差壓式流(liú)量計。但差壓✊式(shì)流量☎️計在現場(chang)實際應用時,它(ta)的測量誤差往(wǎng)往超過2%,有時甚(shèn)至達到10~20%。特别是(shì)在采用差壓式(shi)流🏒量計作爲工(gong)藝生産過程🤞中(zhōng)物料(水.蒸汽、煤(méi)氣以及各種❄️原(yuán)料、半成品、成品(pin)等液體和氣🔞體(tǐ))的計量,進行經(jing)濟核算時，這一(yī)矛盾更顯突出(chu)。
2差壓式流量計(ji)工作原理及實(shi)用流量公式
　　在(zai)管道中流動的(de)流體，具有動能(néng)和位能，并在-定(ding)的條件下兩種(zhong)形勢的能量可(ke)以互相轉換，但(dan)參加轉換的能(neng)量總和是不變(biàn)的。在管道中安(ān)裝-一個直徑比(bǐ)管徑✊爲小的節(jiē)流件時，流體在(zai)管道中的流動(dòng),.由于流通截面(miàn)突然縮小，流束(shù)必然要産生局(ju)部收縮💋,流速加(jiā)快。根據能量守(shou)恒定律,動壓能(néng)☂️和靜壓能在一(yī)定條件下🏃🏻‍♂️可以(yi)互相轉換，流速(sù)加快的結果必(bi)然要導緻靜壓(ya)能的降低，因而(ér)在節流件的上(shàng)、下遊之間産生(sheng)了靜壓差。這個(gè)靜壓差的大小(xiǎo)和流過流體的(de)流量有關,所以(yi),可通過此靜壓(yā)差來求流量。
 
式(shì)中:Q一工作狀态(tai)下的體積流量(liàng),m³/h
α一流量系數;
ε一(yi)流束膨脹系數(shù);
d一工作狀态下(xià)的節流件開孔(kǒng)直徑，mm,
△P一差壓力(li)kgf/m2
ρ1一工作狀态下(xia),被測流體的密(mì)度,kgf/m3
3在标準規定(dìng)狀态下計時相(xiàng)對标準誤差分(fèn)析及計😘算公式(shi)
　　由上式可見标(biāo)準節流裝置測(cè)量是通過間接(jie)方式實現的㊙️，即(jí)通🤞過差壓儀表(biǎo)測量出差壓，再(zai)根據流量公式(shì)計算出流👣量值(zhi)。這樣流量測量(liàng)誤差不僅受差(chà)壓儀表精度的(de)📱影響，并🔞且還受(shou)♊到公式中各量(liang)的影響。如果在(zai)煤氣的計量中(zhōng)對标⭐準節流裝(zhuang)置的設計、制造(zao)、安裝和使用完(wán)全按㊙️國家标準(zhun)的規定進行，其(qí)相對标準誤差(chà)用下式計算:
　　式(shi)中:σm一質量流量(liàng)測量的标準誤(wu)差;
 
σa一糙管流量(liang)系數的标準誤(wu)差;
σe一流束膨脹(zhàng)系數的标準誤(wu)差;
σ△p一差壓測量(liang)的标準誤差;
σp1一(yi)被測流體密度(dù)的标準誤差;
σD一(yī)管道内徑的标(biao)準誤差;
σd一節流(liú)件開孔直徑的(de)标準誤差。
3.1流量(liàng)系數的基本相(xiang)對誤差
　　流量系(xi)數α是一個影響(xiang)因素複雜、變化(huà)範圍較大的重(zhòng)要系數，當管道(dào)直徑、節流件的(de)形式和開孔直(zhi)徑、取壓位置已(yǐ)定,雷諾數大于(yú)某-數值(界限累(lei)諾數)時🙇‍♀️,α值可認(ren)爲是一常數,也(yě)隻有在測量過(guò)程:中α保持爲常(chang)數才能保證測(ce)量的精度,這也(yě)是差壓式流量(liang)計💜能否達到正(zheng)确測量的前提(ti)。由于流量系數(shù)是靠試驗提供(gòng)的,是由很多次(cì)測量結果整理(lǐ)計算而得到的(de)，因而由于測量(liang)儀表的誤差及(ji)由于計算時各(gè)量的誤差累積(jī)成流量系數的(de)誤差。在不計β、D、Rep和(he)d值的測量誤差(chà)時,各标準節流(liu)裝置的‼️α0和α的基(ji)本相對☁️誤差分(fèn)别按下列公式(shì)計算。
3.1.1角接取壓(ya)标準孔闆在節(jie)流件上遊側的(de)管道沒有🥵管🌏徑(jìng)突變🔞，節流件的(de)安裝經檢驗其(qí)偏心率≤1/10x0.015D(1/β-1),環室(或(huo)夾緊環)的👌開孔(kǒng)直徑與管㊙️道内(nèi)徑相等，在此條(tiao)件下，角接取壓(ya)孔闆.的光管流(liú)量系數α0的基本(běn)相對誤差爲:
 
3.2流(liu)束膨脹系數ε的(de)基本相對誤差(cha)σε/ε.
　　流束膨脹系數(shù)，對于标準噴嘴(zuǐ)是通過公式計(jì)算出來的，對于(yu)标準孔闆是靠(kào)試驗結果整理(lǐ)出來的，.因而是(shì)存在誤差🛀的。設(shè)β、△P/P1和k爲已知,且不(bu)計其誤差時,ε的(de)基本相對誤差(chà)規定如下:
3.2.1角接(jiē)取壓孔闆
3.2.2法蘭(lán)取壓标準孔闆(pǎn)
 
σε/ε=±(△P/P1)%
3.3管道内徑的基(ji)本相對誤差σD/D
　　若(ruo)D20爲實測值時，可(ke)令σD/D=±0.1%作爲估計值(zhi);
　　若D20爲管徑的公(gōng)稱直徑,可令σD/D=±0.5~1.0%。
3.4節(jiē)流開孔直徑的(de)基本相對誤差(chà)σs/d
　　d20必須實測,可令(lìng)σd/d≈±0.05%。
3.5差壓測量的基(ji)本相對誤差σap/AP
　　這(zhè)裏僅考慮差壓(ya)顯示儀表誤差(chà)σ△p/△P的估計方法。
σ△p/△P=1/3ζ△P/△P1
　　式(shì)中ζ爲差壓儀表(biǎo)的精度等級，△P1爲(wei)預定的差壓測(cè)值。在節流設計(jì)中,取△Pano
3.6煤氣密度(du)的基本相對誤(wù)差σp1/ρ1
4在非标準規(guī)定狀态下計量(liàng)時造成測量誤(wu)差的原因
 
　　差壓(ya)式流量計在煤(méi)氣計量的實際(ji)應用中，安裝和(hé)使用條件等往(wǎng)往不符合标準(zhǔn)規定，在隻要求(qiú)流量♊相對值的(de)場合下，對流量(liàng)的指示值和實(shi)際值之間的偏(pian)差往往不被注(zhu)意，但事實，上确(que)是客觀存在的(de)🏒。下面分析造成(chéng)測量誤差的原(yuan)因。
4.1煤氣的工作(zuo)狀态的變動
　　焦(jiāo)爐煤氣流體狀(zhuang)态受生産狀況(kuang)的制約,變化較(jiao)頻繁,煤氣的瞬(shùn)❓時流量是流體(tǐ)工況的函數。而(ér)工況參數是瞬(shùn)變的，以瞬時參(can)數計算并累計(ji)流量才是符合(he)流量計量的科(kē)學方法。要很好(hao)地解決繁瑣而(ér)複雜的溫度..壓(yā)力、差壓、孔闆、管(guan)道🍓等補償的問(wèn)題,才能保證流(liu)量測量的準确(que)率。否則，就會造(zào)成計量誤差。
4.2壓(ya)力損失
　　煤氣流(liú)束通過節流件(jiàn)時，-部分能量用(yong)來克服摩擦阻(zu)力和消耗在節(jie)流件後形成的(de)旋渦上。因而，通(tong)過節流🚶‍♀️件後流(liu)體的靜壓力并(bìng)不能完全恢複(fu)，而有一☎️些損失(shi)。
4.3密度的變化
　　煤(méi)氣的密度，對于(yú)流量測量精度(dù)的影響，與差壓(ya)處于🤟同等🌐地位(wei)🏒,因此必須對它(tā)進行正确的計(jì)算。煤氣☎️是一種(zhǒng)混合氣🍓體含CO、CO2、H2、CH4、N2、O2、NH3、HCN等(deng)成分。工作狀态(tài)下,煤氣的密度(dù)服從🚶‍♀️疊加規律(lǜ),可按下式計算(suàn):
ρ煤氣=X1ρ1+X2ρ2+....100
ρ煤氣-煤氣(qi)的密度,kg/m³
ρ1、ρ2~ρn煤氣各(gè)組分的密度,kg/m³
X1、X2--Xn混(hun)合氣體各組分(fen)的體積百分數(shu),%
4.3.1煤氣組份對密(mì)度的影響
　　不同(tong)的煤資源和工(gong)藝操作都會對(dui)煤氣的組成造(zao)成影響，如不能(néng)正确的測算出(chu)煤氣的成分,煤(méi)氣的密度❓就會(huì)産生變化。
4.3.2濕度(du)對密度的影響(xiǎng)
　　焦爐煤氣是濕(shi)煤氣，輸送煤氣(qì)的管道沒有保(bǎo)溫措施，介質受(shòu)環境的影響是(shì)明顯的，随季節(jiē)和環境溫🈲度的(de)不同，介質溫度(du)也會産生相應(yīng)的變化，在不同(tóng)溫度下介質的(de)飽和水汽含量(liàng)是不同的，直接(jie)影響了煤氣的(de)密度。
4.4節流裝置(zhì)安裝不正确引(yǐn)起的誤差
　　孔闆(pan)的尖銳一側應(ying)迎着流向，爲人(rén)口端，而其呈喇(la)叭形一側爲🌈出(chu)口端，即孔闆不(bu)能裝反。除此之(zhī)外，由于安裝不(bu)正确引起的測(cè)量誤差，往往是(shì)由于孔闆開孔(kǒng)中心和管道中(zhong)心線不同⭐心造(zào)成🧑🏾‍🤝‍🧑🏼。因此，在結構(gou)設計、加工✌️制造(zao)和安裝中,必須(xū)十分注意。管道(dao)實際内徑和計(ji)算時所用的管(guǎn)道内徑之間的(de)差别，以及墊片(piàn)等凸出😄物的出(chu)現、引壓管⛷️路上(shang)的毛病等，也是(shì)引起測量誤差(chà)的原因。
4.5節流裝(zhuāng)置内表面的結(jie)垢和流通截面(mian)積的變化
　　焦爐(lú)煤氣由于含焦(jiāo)油、水、工業奈等(děng)雜質,這些雜質(zhì)極易在其🏒中凝(ning)結在孔闆等表(biao)面可能會沾結(jié)上一層污垢，或(huò)者由于在孔闆(pǎn)前後角落處日(ri)久而沉積有沉(chen)澱物,都會💋造成(chéng)流量測量的誤(wù)差。
4.6節流裝置使(shǐ)用日久，節流裝(zhuāng)置的幾何形狀(zhuang)和尺寸由于化(hua)學🛀🏻腐蝕等原因(yin)會發生變化。對(duì)于使用廣泛的(de)孔闆來講，它🏃🏻‍♂️的(de)人🐆口邊緣的尖(jiān)銳度會受到沖(chong)擊、磨損和腐蝕(shí)而變鈍。這樣,在(zài)相㊙️等數量的流(liú)體經過㊙️時所産(chan)生的壓差△P将✉️變(biàn)小，從而引起儀(yí)表指示值偏低(dī)。故應注意檢查(cha)、維修,必🏃‍♀️要時應(ying)換用🤟新的孔闆(pǎn)。
4.7能夠測量差壓(yā)的儀表很多，爲(wei)保證測量的順(shun)利進♈行和流量(liàng)測量的精度，對(dui)差壓計要進行(háng)選擇,差壓計的(de)測量範圍必須(xū)是包🥰括流量的(de)整個測量範圍(wei)(流量的最大值(zhi)和最小值),并留(liu)有餘地。由于流(liu)量值是與節流(liú)件兩側的差壓(yā)值的平方根成(cheng)🔱比例，差壓⁉️計量(liang)程選擇的好壞(huài)也會💃影響測量(liàng)的精度。
5結束語(yǔ)
　　要保證計量的(de)正确率必須引(yin)起注意的是:不(bu)僅需要💋合🤩理的(de)選型、正确的計(ji)算，更要注意正(zhèng)确的安裝、維護(hù)🔞和符合使📐用條(tiao)件等，才能保證(zheng)差壓式流量計(jì)有足夠的實際(jì)💯測量精度。

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