节流式差压流量计的发展和现状

　　流量测量的种类很多,若按工作原理大致可分为节流式差压流量计如标准孔板、喷嘴等;速度式流量计如涡轮、涡街、电磁、超声波流量计等;容积式流量计,如椭圆齿轮、旋转活塞流量计等;质量流量计如热式、双孔板、科里奥利等直接式质量流量计和间接式质量流量计以及补偿式质量流量计等。我国的流量测量大约60%使用的是节流式差压流量计,在此只对节流式差压流量计作些综合性介绍。

　　1　标准节流装置的研制过程

　　(1) ISA1932喷嘴(孔板)

　　标准型节流装置的发展经过漫长的过程,早在20世纪20年代,美国和欧洲一些国家即开始进行大规模的节流装置试验研究。用得最普遍的节流装置———孔板和喷嘴———开始标准化。而标准孔板亦曾称为ISA1932孔板。节流装置结构形式的标准化有很深远的意义,因为只有节流装置结构形式标准化了,才有可能把国际上众多研究成果汇集到一起,它促进检测件的理论和实践向深度和广度拓展,这是其他流量计所不及的。

　　(2)国际标准—ISO5167

　　1980年, ISO (国际标准化组织)正式通过国际标准ISO5167,至此流量测量节流装置第一个国际标准诞生了。ISO5167总结了几十年来国际上对为数有限的几种节流装置(孔板、喷嘴和文丘里管)的理论与试验的研究成果,反映了此类检测件的当代科学与生产的技术水平。

　　在此之前,我国一直使用原苏联的节流装置设计手册, 1981年我国制定了第一个节流装置的国家标准GB2624—81,随着科学技术的发展和检测手段的提高,1993年我国修定后的国标为GB/T2624—1993。

　　(3) ISO5167的问题

　　从ISO5167正式颁布之日起,它就暴露出许多亟待解决的问题,这些问题主要有以下几个方面。

　　①ISO5167试验数据的陈旧性　ISO5167中采用的数据大多是30年代的试验结果,今天无论节流装置制造技术、流量试验设备及实验技术都有巨大的进步,重新进行系统地试验以获得更高精确度及更可靠的数据是必要的。进入80年代,美国和欧洲都进行大规模的试验,为修订ISO5167打下基础;②ISO5167中关于直管段长度规定的问题　在ISO投票通过ISO5167时,美国投了反对票,其主要原因是对直管段长度的规定有不同意见,这个问题应是ISO5167修订的主要问题之一;③ISO5167中各项规定的科学性问题　影响节流装置流出系数的因素特别多,主要有孔径与管径的比值β、取压装置、雷诺数、节流件安装偏心度、前后阻流件类型及直管段长度、孔板入口边缘尖锐度、管壁粗糙度、流体流动湍流度等,众多因素影响错综复杂,有的参数难以直接测量,标准中有些规定并非科学,为了取得一致,不得不人为地确定;④节流装置的测量精度不高的问题。