差压式流量计(4)

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差压式流量计(4)
发布时间 2007/8/24 点击 2061 次

偏离标准规定条件会带来测量的附加误差，应着重检查以下问题。
　　(1)结构的偏离
　　a．孔板入口直角锐利度；
　　b．节流件厚度；
　　c．节流件上游端面平面度；
　　d．取压位置；
　　e．取压口加工不规范或堵塞；
　　f．管径尺寸与计算值不符；
　　g．节流件附近产生台阶和错位；
　　h．环室尺寸不符，产生台阶或偏心；
　　i．焊接的焊缝突出；
　　j．节流件偏心(不同轴度大)。
　　(2)管线布置的偏离
　　a．阻流件靠近节流装置。阻流件类型很复杂，有单一阻流体，亦有组合式阻流件，标准仅给出几种单一的，对于组合式阻流件还缺少试验资料；
　　b．流动调整器的应用，使进入节流件的流动为充分发展管流，但并非随意使用都能达到目的，如使用不当，反会带来流场偏移、堵塞、高压力损失等副作用。
　　(3)使用偏离
　　a．孔板弯曲(变形)；
　　b．节流件上游端面沉积脏物；
　　c．节流件上游测量管沉积脏物；
　　d．孔板入口直角边缘变钝，破损；
　　e．文丘里管内表面粗糙度变化。
　　(4)管壁粗糙度的影响
　　a．管壁粗糙度增加，使流速分布曲线变陡，增大流出系数；
　　b．管壁粗糙度是一个难以掌握的因素，它与流体性质、管壁腐蚀、积垢等有关，随时间而变化。
　　表4．9列举若干偏离标准规定要求的影响。
　　　　　　　　　　　　　　表4．9 偏离标准规定要求的影响

原因	节流装置名称	β	附加误差值或影响
1 制造中的问题
1.1 孔板圆筒喉部太厚	标准孔板	0.2	偏离正确厚度2倍误差-1%
1.2 孔板厚度太厚	角接取压标准孔板	＜0.7	偏离正确厚度2倍误差＜+1%
1.3 偏离取压口位置	角接取压标准孔板	＜0.67	偏离角接取压口位置0.05D,误差-0.1% 偏离角接取压口位置0.5D,误差-1.2%
	喷嘴	＜0.6	偏离角接取压口位置0.05D,误差-0.5% 偏离角接取压口位置0.5D,误差-2.6%
	径距取压标准孔板	0.7	下游取压口偏离下游0.1D,误差-1% 下游取压口偏离上游0.1D,误差+1%
1.4 取压孔尺寸过大	法兰取压标准孔板		正误差
1.5 取压孔口有毛刺	所有节流装置		误差从-30%～+30%
1.6 支座环直径太小	角接取压标准孔板喷嘴	0.7 0.75	有10%不一致，误差从-2%～+5% 有10%不一致，误差从-6%～+1%
1.7 支座与法兰间的垫片内孔过小	标准孔板和喷嘴		误差从-60%～+60%
1.8 装置位置不同心	标准孔板和喷嘴	0.8	偏心率0.015D，误差-1%～+1% 最大＜5%
1.9 进口圆锥角收敛不正确	文丘里管		用12^o角代替15^o角，误差+2%
1.10 进口扩散角不正确	文丘里管		若不正确影响压力损失
1.11 圆锥与喉部的半径不正确	文丘里管		若不正确，高于+1.5%
1.12 节流件上游面粗糙	标准孔板	0.5	粗糙增加是负误差用水试验Re_D=20000 d/粗糙度=80 误差-3% 用水试验Re_D=20000 d/粗糙度=620 误差-2%
1.13 粗糙度超过规定	文丘里管		正误差
2.使用中的问题
2.1 孔板变形	标准孔板		不可预见
2.2 节流件上游有外来沉积物	标准孔板		负误差，对较高β值，误差增加得多
2.3 节流件孔径有外来物	标准孔板		正误差，对较高β值，误差增加得多
2.4 脉动流	所有节流装置		通常正误差，误差很大
2.5 过低管道雷诺数	法兰取压标准孔板	0.3	当Re_D=1000，误差-7.5% Re_D=250,误差-17%
	法兰取压标准孔板	0.6	当Re_D=1000，误差-19% Re_D=250,误差-26%
	角接或径距取压标准孔板	0.3	当Re_D=1000，误差-2.5% Re_D=100, 误差-14%
	角接或径距取压标准孔板	0.6	当Re_D=1000，误差-20% Re_D=200,误差-25%
3.阻流件后上游直管段太短
3.1 单个90^o弯头	所有节流装置		误差随取压口面和直管段长度而变
3.2 同一平面的两个90^o弯头	角接取压标准孔板	0.55 0.75	直管段长度＞4D，误差＜+0.5% 直管段长度＞4D，误差＜+3%
3.3 不同平面的三个90^o弯头	角接取压标准孔板	0.75	直管段长度＞4D，误差＜-5%
3.4 全开球阀	角接取压标准孔板	0.55 0.75	直管段长度＞4D，误差＜+1.5% 直管段长度＞8D，误差＜+5%
3.4 全开球阀	法兰取压和径距取压标准孔板	＜0.75	直管段长度＞6D，误差＜+2%
3.5 渐扩管（在1.8D长度内，由0.5D变到D）	角接取压标准孔板	0.4 0.7	无直管段长度，误差-10% 无直管段长度，误差-50%
3.6 渐缩管（在1D长度内，由1.25D变到D）	角接取压标准孔板	0.4 0.7	无直管段长度，误差-0.5%～+0.5% 无直管段长度，误差+2%
3.7 温度计套管	标准孔板		套管直径＞0.04D和直管段长度＜15D，误差＜+2%
4.阻流件后下游直管段太短
4.1 单个90^o弯头	角接取压标准孔板		随取压口面而变
4.2 同一平面两个90^o弯头	角接取压标准孔板	0.55 0.75	直管段长度＞1D，误差＜-2% 直管段长度＞1D，误差＜-3%
4.3 不同平面的三个90^o弯头	角接取压标准孔板	0.55 0.75	直管段长度＞1D，误差＜-2% 直管段长度＞1D，误差＜-2.5%
4.4 全开球阀	角接取压标准孔板	0.55 0.75	直管段长度＞1D，误差＜-0.5% 直管段长度＞1D，误差＜-1%
4.5 节流装置与渐缩管（在1D长度内，由1D变到0.5D）之间无下游直管段长度	角接取压标准孔板	＜0.4	误差+1%

7 标准和检定规程

　　节流式DPF的标准在全部流量仪表标准中应该说是最成熟且下的功夫是最大的了。国际标准化组织(ISO)第30技术委员会(TC30)自成立之日起(1947年)几乎集中全部力量准备制订一部节流装置国际标准。经过30余年努力，终于在1980年颁布第一部节流装置国际标准ISO 5167(1980)，自标准正式颁布之日起就又紧张地准备进行修订工作。一部标准在颁布之时即同时宣布开始进行修订似乎并无先例。整个80年代国际上开展大规模孔板流量计研究试验，为改善标准的技术基础打下坚实基础。经过多次讨论会审查，ISO 5167新标准的草稿(CD文件)准备在1999年7月美国丹佛(Denver)召开的ISO／TC30／SC2会议审查通过为DIS(标准草案)，该CD标准文件是一个全新的标准，它与过去的标准有实质性变化。可是会议认为尚有一些细节(不是主要问题)需商榷，CD文件未能转变为DIS文件。
　　为使ISO 5167得到更好的贯彻，并满足现场实际的需求，ISO近年还颁布了一系列节流装置技术报告(TR)，如ISO／TR9464：1998，ISO／TRl2767：1998，ISO／TR15377：1998和ISO/TR3313：1998等，这些技术报告拓展了ISO 5167的使用空间，给使用者提供探索问题的指导。
　　节流式DPF国际标准的一个最大特点是它使检测件--节流装置结构形式标准化了，这样对节流装置的试验研究就可以把全世界的科研成果汇聚一起，这是其他流量仪表所不及的。
　　世界各国都根据国际标准制订本国的国家标准，我国自70年代起即致力于节流装置国家标准和检定规程的制订，颁布了GB2624-81，JJG 267-82，JJG 311-83，JJG 621-89等，后来又修订为GB/T 2624-93和JJG 640-94。

参考文献

1. ISO/CD 5167-1，ISO/CD 5167-2，ISO/CD 5167-3，ISO/CD 5167-4：1999，Measurement of fluid flow by mean of pressure differential devices inserted in circular cross section conduits running full, Part1-General, Part2-Orifice plates, Part3-Nozzles and Venturi nozzles, Part4-Venturi tubes
2. ISO/TR3313:1998(type2)Measurement of fluid flow in closed conduits-Guideline on the effects of flow pulsation on flow measurement instruments
3. ISO/TR9464:1998(type3) Guidelines for the use of ISO 5167-1:1991
4. ISO/TR12767:1998(type3) Measurement of fluid flow by mean of pressure differential devices-Guidelnies to the effect of departure from the Specification and Operating condition given in ISO 5167-1
5. ISO/TR15377:1998(type3) Measurement of fluid flow by mean of pressure differential devices-Guide for the Specification of nozzles and orifice plates beyond the Scope of ISO 5167--1
6. [美]R．W米勒著．孙延祚译．流量测量工程手册．第一版．北京：机械工业出版社，1990
7. 刘欣荣编著．流量计．第二版．北京：水利电力出版社，1990
8. 翟秀贞等编著．差压型流量计．北京：中国计量出版社，1995
9. 国家计量捡定规程汇编．流量(一)(二)(三)．北京：中国计量出版社，1987-1994
10. 孙淮清，王建中编著．流量测量节流装置设计手册．北京：化学工业出版社，2000

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