摘要：流體的測(cè)量在萊鋼生產(chǎn)工藝中有著*的地位，其中孔板流量計(jì)在萊鋼有著廣泛的應(yīng)用。本文著重對(duì)孔板流量計(jì)的工作原理進(jìn)行細(xì)致的分析，并且對(duì)如何提高孔板流量計(jì)的準(zhǔn)確性進(jìn)行深入的研究。
一、孔板流量計(jì)概述
孔板流量計(jì)是根據(jù)安裝于管道中流量檢測(cè)元件產(chǎn)生的差壓、已知的流體條件和檢測(cè)件與管道的幾何尺寸來測(cè)量流量的儀表。它是由一次裝置和二次裝置組成。一次裝置稱流量測(cè)量元件，它安裝在被測(cè)流體的管道中，產(chǎn)生與流量成比例的壓差，供二次裝置進(jìn)行流量計(jì)算。二次裝置稱顯示儀表，它接收測(cè)量元件產(chǎn)生的差壓信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的流量。
二、孔板流量計(jì)的特點(diǎn)
1．節(jié)流式差壓流量汁應(yīng)用范圍廣泛，節(jié)流件標(biāo)準(zhǔn)孔板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，使用壽命長。標(biāo)準(zhǔn)型節(jié)流裝置無需實(shí)流校準(zhǔn)，即可投入使用，在流量計(jì)中也是唯～的。
2．標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)元件有標(biāo)準(zhǔn)，比其他流量計(jì)廠家的自身標(biāo)準(zhǔn)或合作標(biāo)準(zhǔn)有著更強(qiáng)的可信度。
因此，檢測(cè)元件與差壓顯示儀表可分別由不同廠家生產(chǎn)，便于形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)。
3．測(cè)量的度不高，屬于中等精度，由于眾多因素的影響，度難以提高。
4．測(cè)量范圍較小，壓力損失大（指孔板、噴嘴），由于儀表信號(hào)（壓差）與流量為平方
關(guān)系，一般范圍度僅為3：1-4：1。
5．現(xiàn)場(chǎng)安裝條件要求高，如需要較長的直管段（指孔板、噴嘴），一般難滿足。而且一
旦導(dǎo)壓管管路過長，則易產(chǎn)生泄漏、堵塞、凍結(jié)等故障。
三、孔板流量計(jì)的工作原理
1．孔板流量測(cè)量系統(tǒng)工作流程。
孔板流量測(cè)量系統(tǒng)的組成及工作流程簡(jiǎn)化框圖如下圖所示。被測(cè)剝象是流體的
流量Q，流量經(jīng)節(jié)流式流量計(jì)產(chǎn)生靜壓差，其大小與流體流量有關(guān)，再經(jīng)過電容式差壓傳
感器和變壓器電橋轉(zhuǎn)化為電壓輸出。有效值A(chǔ)C／DC轉(zhuǎn)換器和平方器對(duì)其進(jìn)行信號(hào)調(diào)理，
后通過A／D轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并通過LED顯示}b來。

2．節(jié)流式流量計(jì)的基本原理。
節(jié)流式流量計(jì)工作原理如下圖所示。當(dāng)流體通過設(shè)置在管道中的節(jié)流件時(shí)，造成流束局部收縮，其流速提高，壓力減小，在節(jié)流件前后產(chǎn)生壓差，此差壓值與該流量的平方成正比。根據(jù)上圖可以看出．裝在管道中的孔板是一片帶有圓孔的薄板?？椎闹行奈挥诠茏拥闹行木€上。假定流體是不可壓縮的，其粘性可以忽略不計(jì)，而且是穩(wěn)流的，那么，對(duì)于通過截面1和截面2的流體可由伯努利方程和連續(xù)方程來表示：

式（3）是在理想情況下推導(dǎo)出來的，在實(shí)際應(yīng)用中必須加上各種修正。從圖2可以看出，流體通過節(jié)流機(jī)構(gòu)以后，截面縮小了，由于流體存在慣性，所以縮小了的流束的小橫截面A應(yīng)該是在距節(jié)流機(jī)構(gòu)稍微往下遠(yuǎn)一點(diǎn)的地方，即A應(yīng)比節(jié)流機(jī)構(gòu)的開口面積Ao要小，這個(gè)現(xiàn)象叫做縮流。又由于流體存在粘性的影響，因此，必須對(duì)實(shí)用的節(jié)流機(jī)構(gòu)在實(shí)際測(cè)定時(shí)加修正系數(shù)α。同時(shí)，考慮到流體的可壓縮性，也必須對(duì)式（3）進(jìn)行可壓縮性修正，由此式（3）可表示為：

由式（5）可知，差壓與流量的平方成正比四、提高孔板流量計(jì)測(cè)量準(zhǔn)確性的方法孔板流量測(cè)量系統(tǒng)主要由標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置、差壓信號(hào)管路、管路上的一次閥、二次閥、平衡閥、差壓變送器和顯示儀表組成。要想使差壓流量測(cè)量系統(tǒng)能準(zhǔn)確測(cè)量，應(yīng)保證標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置正確安裝、儀表管路及閥門正常投用、差壓變送器正常工作。
1．保證標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的正確安裝。
只有正確安裝標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置，才可以得到正確的差壓Ap信號(hào)，從而才可以計(jì)算出正確的流量。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的安裝必須按照以下條件進(jìn)行：（1）安裝位置的選擇應(yīng)滿足*D后5D的直管段要求（D為管道內(nèi)徑），如果直管段過小，則會(huì)產(chǎn)生氣流漩渦或流速不均的情況，影響計(jì)量的準(zhǔn)確性。（2）節(jié)流裝置端面應(yīng)與管道軸線垂直。（3）節(jié)流件開孔應(yīng)與管道中心同心，在兩個(gè)互相垂直的對(duì)角線方向上，測(cè)量環(huán)室邊緣與法蘭邊緣距離之差不應(yīng)大于lmm。（4）由于節(jié)流件取壓口裝設(shè)在夾緊環(huán)或環(huán)室上，因此在安裝節(jié)流件時(shí)，如被測(cè)介質(zhì)為液體時(shí)應(yīng)考慮到防止氣體進(jìn)入導(dǎo)壓管，如被測(cè)介質(zhì)為氣體時(shí)應(yīng)考慮到防止混合臟物進(jìn)入導(dǎo)壓管。（5）在節(jié)流裝置前后長度均為2D的一段管道內(nèi)壁上。不得有任何凹坑和肉眼可見的突出物，如早縫，溫度計(jì)套管等。
2．保證儀表管路及閥門正常投用。
儀表管路安裝應(yīng)符合以下條件：（1）儀表導(dǎo)壓管管路應(yīng)能抗腐蝕，一般采用鋼管或銅管，其內(nèi)徑應(yīng)在12mm～15mm之間。（2）管路總長度一般不超過50m和不小于3m。若被測(cè)介質(zhì)溫度高于100℃，則長度不應(yīng)小于6m。（3）應(yīng)根據(jù)被測(cè)介質(zhì)的壓力采用耐壓強(qiáng)度足夠的儀表管。一般汽水取樣多用無縫鋼管，測(cè)量風(fēng)量等微壓介質(zhì)時(shí)可用瓦斯管。（4）導(dǎo)壓管敷設(shè)完畢后，應(yīng)作嚴(yán)密性試驗(yàn)或耐壓試驗(yàn)。（5）儀表管路的裝設(shè)應(yīng)保持垂直，或與水平之問有不小于1％一10％的傾斜角度，整個(gè)儀表管路應(yīng)向同一方向傾斜，在低處安裝放水閥。（7）管路拐彎處應(yīng)均勻彎曲和不得變扁，彎曲半徑不得小于管子外徑的8～lO倍。
3．保證差壓變送器正常工作。
差壓變送器將羞壓信號(hào)轉(zhuǎn)化成電流信號(hào)，它能否準(zhǔn)確轉(zhuǎn)換影響到測(cè)量的準(zhǔn)確性。為保證差壓變送器正常工作，應(yīng)定期對(duì)其進(jìn)行檢定，具體檢定項(xiàng)目須達(dá)到的要求如下：（1）差壓變送器的誤差不能超過其允許的基本誤差。（2）差壓變送器的回程誤差不得超過允許基本誤差的值。（3）差壓變送器在承受額定工作壓力時(shí)，不得有泄漏及損壞現(xiàn)象。（4）當(dāng)差壓變送器無測(cè)量信號(hào)時(shí)，應(yīng)能承受正、負(fù)壓室同時(shí)施加的額定工作壓力。（5）當(dāng)負(fù)載電阻在差壓變送器允許范圍內(nèi)變化時(shí)，其輸出電流的變化不應(yīng)超過允許基本誤差的值。（6）電源電壓在190—21OV范圍內(nèi)變化時(shí)，變送器輸出電流的變化不應(yīng)超過允許基本誤差的值。（7）差壓變送器應(yīng)能承受量程的125％的超負(fù)荷試驗(yàn)。試驗(yàn)后仍符合全部技術(shù)要求。本文出自：分體式電磁流量計(jì)轉(zhuǎn)載需注明