1. 概述

標準孔板是一種標準差壓式標準孔板，是由一次檢測件(節流件)和二次裝置(差壓變送器和 流量顯示儀)組成，廣泛應用于氣體、蒸汽和液體的流量測量。

節流式差壓標準孔板應用范圍廣泛，至今尚無任何一類標準孔板可與之比擬，所有單相流體，包 括液、氣、蒸汽等皆可測量，部分混相流，如氣固、氣液、液固等亦可應用，一般工業生產過程 的管徑、工作狀態(壓力、溫度)皆可測量。為適應廣泛的使用需要，檢測件節流裝置已開發數十 種之多，但大多數檢測件仍研究得并不充分，只有有限品種(孔板、噴嘴和文丘里管)曾進行過深 人的試驗研究，并形成為標準節流裝置。標準節流裝置是通用的，并得到國際計量組織的 認可，對標準節流裝置的試驗研究是國際性的，其他標準孔板一般只限于個別廠家或科研群體進行， 因此其研究的廣度和深度不可同日而語。標準節流裝置積累了極其豐富的資料，使得它無需實流 校準而可預估流量與輸出信號的關系及其測量誤差.在全部標準孔板中是的。

標準孔板，嚴格按照國家標準加工生產，從而確保了測量的準確度。

2. 系統組成

標準孔板系統的典型組成如右圖所 示，一般而言，系統包括：

孔板節流裝置：使管道中的流體在 節流件前后產生與流量相應的壓力 差；

差壓變送器：測量節流裝置前后的 壓力差并將其轉換為標準信號（如：

4~20mA 直流電流信號）；

流量積算儀：將差壓變送器傳送來 的差壓信號經開方計算，溫度/壓力 補償（可選）等運算后，轉換為實 際流量，并顯示瞬時流量及累計流 量；

溫度傳感器：測量流體實際溫度。 該信號被送至流量積算儀做溫度補 償用。溫度傳感器為可選部件，僅 在需要進行溫度補償的應用場合配 備。一般而言，氣體或蒸汽流量需 要進行溫度補償，液體由于溫度膨脹相對較小，不需要溫度補償；

壓力變送器：測量流體實際壓力。該信號被送至流量積算儀做壓力補償用。壓力變送器 為可選部件，僅在需要進行壓力補償的應用場合配備。一般而言，氣體或蒸汽流量需要 進行壓力補償，液體由于可壓縮比不高，不需要壓力補償；

其他安裝附件：如三閥組，導壓管，冷凝器等。

3. 工作原理

3.1. 流體通過節流裝置的流動情況

流體通過孔板的流動情況如右圖所示。在 I-I 截面前， 流體尚未受節流件的影響，管道內流速分布同節流件前較 長直管段形成的規則速度分布(稱為充分發展管流)，管道軸 心處的靜壓與管壁處的靜壓相等; I-I 截面后(約 0. 5D~2D)， 流體開始受節流件的影響，靠近管壁的流體向中心加速， 平均流速 í1 逐漸升高，直至 II-II 截面(孔板開孔后一定距 離)，流束收縮到最小，平均流速達值 í2，這是因為流 體的慣性使得流束經孔口后有射流現象;自 II-II 截面后，流 束開始膨脹，直至 m-m 截面，又恢復到 I-I 截面前的情況， 此時平均流速由 í2 逐漸降低至 í3，與平均流速相對應的 靜壓 p 亦經歷由低到高再恢復到低值。在流體進入節流件 前、后的管壁附近形成渦流，流體微團不僅有橫向脈動， 而且還有逆向運動，是一種非常復雜的流動狀態，孔板(或 噴嘴)的壓力損失很高，就是這些渦流能量耗散造成的。

由上可見，孔板的節流（束流）作用使得流體在孔板 的前后形成壓力差，根據流動連續性原理和伯努利方程可 以推導出差壓與流量之間的關系而求得流量。

3.2. 流量方程

根據運動流體連續性方程和伯努利方程，可推導出流量與孔板前后差壓間的關系，即流量方 程如下：（推導過程略）

其中：qm，qv——分別為質量流量（kg/s）和體積流量（m³/s）； C——流出系數；

?——可膨脹系數； d——節流件開孔直徑，m； a——直徑比，a=d/D； D——管道內徑；

?1——被測流量密度，kg/m³； ?p——差壓值，Pa

4. 其他形式

環形 偏心

圓缺 雙重