提高差压式流量计测量准确度方法的研讨

　　1　概述

　　孔板流量计属最常见的差压式流量计,具有结构简单,节流元件及其计算方法已经标准化等优点,并且其检定一般无需进行实流标定,采用几何法进行“干校准”。所谓“干校准”就是无须实验校准而确定差压与流量的关系,并可估算其测量误差。在积累大量实践经验的基础上,差压式流量计的最新国际标准ISO5167已于2003年3月由国际标准化组织(ISO)正式公布执行。目前在全部流量计中只有这种流量计是唯一的一种能达到此标准的流量计。该种流量计适合大多数气体和液体。值得一提的是,在大口径(DN100以上)热水及蒸汽计量领域,因其所依据的标准健全,几何法检定,地市级计量技术机构利用现有条件很容易开展检定校准工作。与其他类型流量计相比,检定成本很低,在计量仲裁检测方面易于操作,在实际量传工作中取得了良好的社会效果。目前大家已普遍认为它是一种优秀的流量仪表。随着计算机技术在流量测量领域的大量应用,高精度差压变送器的出现,过去困扰孔板流量测量的一些问题,如系统测量准确度低、测量范围度窄等难题,都会得到有效地解决。

　　2　测量原理及适用范围

　　差压式流量计成功地应用于工业流量测量,其测量原理:根据流体流动的连续性和能量守恒定律得知:流体流经节流件时,便造成流束的局部收缩,从而在该截面处使流速增加、静压力降低,在节流件前后产生静压力差,根据测量压差值来计算出流量。在已知工况条件下,节流装置式流量计瞬时流量值的计算公式:

　　式中:q—瞬时流量, kg/h;C—流出系数;ε—流束膨胀系数;d_t—工作温度下节流件开口直径;ρ—流体的密度kg/m³;ΔP—节流件前后差压Pa;β—直径比。

　　孔板流量计可测量已知组分和密度的各种介质,在选用时要符合如下的基本使用条件:压力大于10kPa,低于20MPa;温度:低于700℃(物理条件);粘度:低于300Pa·s;含杂物粒径:≤2μm;含杂物粒径比率:≤30%。

　　在满足上述条件时,可测量各种流体介质(蒸汽、气体、液体)。需要准确地测量流量临界值时,需要用雷诺数来确定。国际上要求雷诺数在现阶段大于2000以上,但不同孔径比、不同取压方式取值有所不同。

　　在此之上,还规定了孔板的β值范围,约为0·2~0·8(角接取压方式)。β值是指孔板的开口直径和管线内经(流量计内径)的比值,即孔板的孔径可做到管线内径面积的20% ~80

%。

　　孔板有三种取压方式,法兰取压,角接取压,D—D/2径取压。取消了原有的理论取压与管接取压两种取压方式,这是为便于标准化。采用三种取压方式,依使用目的分为法兰取压,主要用于较小口径;角接取压多用于高压孔板:D—D/2径取压方式主要用于主要用于大口径方面。