以節(jié)流裝置作為檢測件的差壓式流量計是歷史悠久、理論與實踐資料豐富、用量最大的的一類流量計。配合差壓變送器、流量顯示儀、調(diào)節(jié)儀等儀表，可用來對液體、蒸汽和氣體的瞬時流量和累計流量進行測量和控制。它具有技術(shù)成熟、適用范圍廣，安裝維護簡便、重復(fù)性好、使用壽命長等特點，廣泛地應(yīng)用于石化、天然氣、冶金、電力、水利、食品、環(huán)保等行業(yè)。
1.流量節(jié)流裝置的測量原理
充滿管道的流體，當它流經(jīng)管道內(nèi)的節(jié)流裝置(孔板、噴嘴等)時，流體將在節(jié)流裝置的節(jié)流處形成局部收縮，從而使流速增加，靜壓力降低，于是在節(jié)流件前后便生產(chǎn)了壓力降或叫壓差，介質(zhì)流動的流速越大，在節(jié)流裝置前后產(chǎn)生的壓差就越大，所以可通過測量差壓來衡量流體流量的大小。
在節(jié)流裝置前后適當?shù)奈恢迷O(shè)取壓點1和2，若節(jié)流件喉部孔徑為d(mm)，管道內(nèi)徑D(mm)，過流斷面的面積A，過流斷面上流體的速度v，流體的位置高度h，流體的質(zhì)量流量為Q，流體在工作狀態(tài)下密度為p(kg/m’)，則在兩個取壓斷面上流體的速度和壓力參數(shù)符合:
從關(guān)系式中可知當節(jié)流件孔徑為d，流體密度p一定時，則流量與靜壓力差△p成平方根關(guān)系，根據(jù)差壓儀表所測得的靜壓差的大小可知道流量的大小。式中的流量系數(shù)不是理論方程推導(dǎo)出來，而是考慮流體在過流截面流速分布及流體流過節(jié)流裝置能量損失來確定的，其決定因素是節(jié)流裝置的結(jié)構(gòu)。對此，國際國內(nèi)都有節(jié)流裝置的結(jié)構(gòu)的制造標準，因此節(jié)流裝置有標準和非標準兩種結(jié)構(gòu)形式。
標準節(jié)流裝置是假設(shè)未經(jīng)校準的節(jié)流裝置與已經(jīng)過充分實驗校準的節(jié)流裝置幾何相似和動力學(xué)相似，亦即符合標準文件(GB/T2624或ISO5167)的全部要求，它的測量精確度則在標準所規(guī)定的測量誤差內(nèi)，質(zhì)量流量與差壓的關(guān)系可由上述流量方程確定。達到幾何相似的條件主要有:節(jié)流裝置的結(jié)構(gòu)形式、取壓裝置、節(jié)流件上下游直管段等的制造和安裝符合標準的各項規(guī)定。動力學(xué)相似的條件為雷諾數(shù)相等。
2.流量節(jié)流裝置的特性和技術(shù)指標
2.1特點
1)適用測量的介質(zhì)多，適用的工況范圍廣
2)技術(shù)*成熟，可靠性好
3)制造標準化、重復(fù)性好
4)使用壽命長，維護簡便
2.2流量節(jié)流裝置的主要技術(shù)指標
符合GB/T2624(或ISO5167)標準所規(guī)定的結(jié)構(gòu)形式、技術(shù)要求的節(jié)流裝置為標準節(jié)流裝置，其它的為非標準節(jié)流裝置。標準節(jié)流裝置可不經(jīng)實流標定，其精度也在標準所規(guī)定的測量誤差內(nèi)。
1)標準孔板流出系數(shù)的不確定度8c/C如下:
當B≤0.6時，不確定度為士0.6%
當0.6<B≤0.75時，不確定度為士B%
(B為節(jié)流件的直徑比)
2)標準噴嘴流出系數(shù)的不確定度8c/C如下:
當B≤0.6時，不確定度為士0.8%
當0.6<B≤0.8時，不確定度為士(2B-0.4)%
(B為節(jié)流件的直徑比)
3)標準文丘里管流出系數(shù)的不確定度8c/C如下:
具有粗鑄收縮段的文丘里管，不確定度為士0.7%
具有機械加工收縮段的文丘里管，不確定度為士0.1%
具有粗焊鐵板收縮段的文丘里管，不確定度為士1.5%
經(jīng)過實流標定的節(jié)流裝置，在流量積算儀或系統(tǒng)中采用標定得出的數(shù)據(jù)，測量精度可以更高。
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