孔板流量计的构造及其使用

1、孔板流量计的构造及其使用摘要：孔板流量计因其结构简单、工作可靠、成本低廉等原因已成为我国工业中液体气体和蒸汽检测的重要检测器，其工作原理即利用两侧压差代入公式进行计算和正确使用方法尤其是导压管压力变送器等的安装以及造成误差的原因，只有了解了它的工作原理等才能更好的将孔板流量计应用在实际生产中，并且改进它的不足。关键词： 孔板流量计 构造 工作原理Construction and use of orifice plate flow meterAbstract：Orifice plate flowmeter because of its simple structure, reliable wor

2、k, low cost and other reasons has become China's industrial gas and liquid vapor detection of important detector, its working principle is the use of both sides of the pressure difference is substituted into the formula of calculation and the correct use method especially pressure guiding pipe p

3、ressure transmission device installation and the cause of the error, only to understand the principle of it in order to better will orifice flow meter application in actual production and improved its shortcomingsKey words： orifice plate flowmeter structure operational principle检测技术的发展是推动信息技术发展的基础，离

4、开检测技术这一环节这一环节，就不能构成自动控制系统，再好的信息网络技术也无法用于生产过程。在检测技术发展的同时，各种传感器、变送器等也在不断发展，既有传统的模拟量检测，又有日渐流行的数字量检测。孔板流量计就是其中之一。孔板流量计是目前工业生产中用来测量气体、液体和蒸汽流量的最常用的流量仪表。这是因为孔板流量计结构简单、工作可靠、成本低廉，又具有一定准确度，能满足工程测量的需要。1 孔板流量计的构造与测量原理1.1结构 在管道里插入1个与管轴垂直的金属板，金属板中心为一个圆孔，孔的中心位于管道的中心线上，孔板称为节流元件。在孔板进气侧距离孔板1个管道直径的位置，安装1个测压管。通过测压管测出管道

5、内气体的2个压力，2个压力之差代入公式就可以计算出流量。如图11.2测量原理在管路上装有一块孔板，孔板两侧接测压管，分别与U型压差计相连接。孔板流量计是利用流体通过锐孔的节流作用，使流速增大，压强减小，造成孔板前后压强差，作为测量的依据。若管路直径为d1，孔板锐孔直径为d0，流体流经孔板后所形成缩脉的直径为d2，流体密度为。在界面I，处即孔板前测压导管处和缩脉处的速度，压强分别为u1，u2与p1，p2，根据柏努利方程式，不考虑能量损失可得： (u22u12)/2=(p1p2)/=gh 或 (u22u12)1/2=(2gh)1/2 由于缩脉的位置随流速的变化而变化，截面积S2又难以知道，而孔口的

6、面积却是知道的，测压口的位置在设备制成后也不改变，因此，用孔板孔径处的u0来代替u2，又考虑到流体因局部阻力而造成的能量损失，并用校正系数C来校正。则有： (u02u12)1/2=C(2gh)1/2 对于不可压缩流体，根据连续性方程式又有： u1=u0S0/S1 则经过整理后可得：u0=C*(2gh)1/2/1(S0/S1)21/2 令C0=C/1(S0/S1)21/2则又可以简化为：u0= C0(2gh)1/2 根据u0和S2即可算出流体的体积流量： Vs= u0* S0= C0 *S0*(2gh)1/2 m3 / s 或 Vs=C0*S0*2gR(r)/1/2 m3 / s 2、孔板流量计

7、的使用 一体化孔板流量,可广泛应用于石油化工、天燃气冶金、电力制药等行业中,各种液体气体、天燃气及蒸汽的体积流量或质量流量的连续测量. 孔板流量计的使用方法如下1. 导压管系统注满冷水作导压介质，测量高温蒸汽一般通过冷水导压。在管线没输送蒸汽的情况下，打开一次阀，压力阀和平衡阀，关闭排污阀，直接从冷凝罐注水孔注入冷水，直至全注满为止。当然也可以关闭平衡阀和压力阀，打开一次阀引进高温蒸汽慢慢冷却成水。这种方法由于蒸汽温度太高，容易损坏仪表，一般不采用。特别要注意测量高温蒸汽时导压管没注满水或温度很高严禁投入运行。测量压缩空气、冷水直接采用被介质导压1。2. 调节压力变送器零点迁移，由于导压管内水

8、柱产生一个附加压力，使压力显示仪要有附加读数，需要对这个附加压力调零，称零点迁移。具体作法：关闭一次阀，打开压力阀，接通电源。打开压力变送器外壳，调节迁移螺钉，使压力显示仪的输出为零。3. 差压变送器排气或排液，导压管注满水后，在差压变送器的压容室内有时要聚集少量气体影响导压，必须进行排除。拧开正、负压容室下部的螺栓排液。一般新投入运行的仪表不用排液。检查导压管线系统无任何泄露，关闭所有阀门，准备投入运行。3孔板流量计的误差分析3.1流出系数 C（1）仪器本身产生的误差：孔板入口直角锐利度超出标准规定；管径尺寸与计算不符；孔板厚度误差；节流件附件产生台阶、偏心；孔板上游端面平度；环室尺寸产生台

9、阶、偏心；取压位置；焊接、焊缝突出；取压孔加工不规范或堵塞；节流件不同轴度。           （2）安装误差 管线布置的偏离，管线布置的偏离造成的安装误差是普遍性的，其产生的主要原因是现场不能满足直管段要求的长度。（3）使用误差：孔板弯曲；上游测量管沉积脏物；上游端面沉积脏物；孔板入口直角边缘变钝、破损；雷诺数范围不符合标准规定；管道粗糙度影响。3.2可膨胀性系数    可膨胀性系数 是对流体通过节流件时密度发生变化而引起的流出系数变化的修正，它的误差由两部分组成：其一为常用流量下 的误差，即标准确定值的误差；其二为由于流量变化 值将随之波动带来的误差。一般在低静压高差压情况，值有不可忽略的误差2。3.3实际测量产生的误差（1） 未对 d 及 D 进行实际工况条件下的温度修正；% w6 ' |0 w% （2）现场配备的度计量器具（如游标卡尺）往往不能按期送检，现场计量人员也未进行长度计量测试方面的专业培训；（3）对在用中的测量管，几乎都未考虑腐蚀、变形及积尘附着等对其实际内径产生的变化3；6 V7 p9 C+ c; *   + m4.总结在我国常输和集输管道的工程实践中，孔板流量计特别是高级孔板阀长