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    孔板W88的原理与测量误差成因分析

           孔板W88是现在工业生产中用来丈量气体、液体和蒸汽流量的最常用的流量外表。这是因为孔板W88结构简略、作业牢靠、成本低价、又具有必定准确度, 能满意工程丈量的需要,并且规划加工现已规范化。按规范加工设备的孔板W88不需要进行标定也能在已知的不确认度范围内进行流量丈量。可是, 在实践的运用过程中, 孔板W88的丈量差错往往比核算所得的差错大, 有时乃至到达不能允许的程度。为了弄清楚差错增大的原因, 咱们就孔板W88的结构原理, 运用条件和丈量差错的发作等方面作一扼要介绍。

            孔板W88是利用流体流过孔板时在孔板前后发作的差压来丈量流量的一种流量外表。主要由孔板(节流件)、取压设备、信号管路、差压变送器以及显现外表组成。
            当流体以必定流速流过孔板时,如图所示,在孔板的前后将发作差压Δp。实践证明,Δp与经过孔板的流量qm之间满意联系式:qm = CA(Δpρ)1/2 式中C为份额系数;ρ为流体密度;A为孔板的流转面积。信号Δp由差压变送器丈量并由显现外表处理并显现流量值。只需保持份额系数C为常数, 则流量qm与信号Δp之间有确认的一一对应联系。只需差压变送器能正确丈量信号差压Δp, 咱们就能得到比较正确的流量丈量成果。所以, 如何确保流量丈量中C为一常数就成了运用孔板W88的关键。
            为了确保上述的C根本为一常数, 首要必须确保被测介质为无旋的单相定常流。也便是从原理上讲,孔板W88并不适合于丈量两相流(如饱和蒸汽)。其次是孔板W88的管道条件,上述公式是基子孔板上游的流体已形成一种特定的流速散布这样一个事实才成立的。所以任何比如直管段长度太短、设备不符合规范、偏疼、垫片凸入管道内等要素都将会造成C的较大改变,从而添加丈量差错。所以,足够长的直管段和依照规范精心设备, 关于正确运用孔板W88来说是十分必要的。第三, 最小雷诺数的限制,公式中的份额系数C 只在必定的雷诺数范围内才根本为一常数。当流量较小的时候, 系数C将会在较大的范围内改变。为了减小因为C改变带来的差错, 规范中对每只孔板W88都规则有最小雷诺数 , 实践运用时应该确保所测流量在该最小流量以上才不致于引起差错的添加。最终,运用中的信号管路和差压变送器也是使孔板正常作业的重要环节。为了进步孔板W88的丈量准确度,应该配有较高准确度的差压变送器或差压计。但假如信号管路设备不正确, 或存在上述运用条件的缺点, 则不论配置多高准确度的差压变送器, 也得不到高准确度的流量丈量成果。因为高准确度的差压变送器只能客观地反映所测差压的巨细,而该差压与流量之间的详细联系还得取决于公式中系数C的改变状况。
            公式中系数C一般是经过查表得到的,表列数据都是很多试验总结的成果,必然存在表列值差错。流转面积A,差压Δp等都是丈量得到的, 依据丈量设备的准确度可以估量这些丈量差错的巨细。所以说, 即便孔板W88在规划、制作和设备运用中完全遵守国家规范的规则, 依据公式得到的流量丈量成果也存在必定的差错。这项差错是孔板W88的根本差错, 可以依据其规划状况进行核算,制作厂给出的也是这项根本差错。可是当W88投入现场运用时, 因为设备、运用以及活动条件发作了改变, 孔板W88的丈量差错往往远大于核算所得的差错。也便是说, 除了上述的根本差错外, 孔板W88还存在因为作业条件的改变而发作的附加差错。值得注意的是, 附加差错的估量十分复杂,现在可以估量的只是其间的一小部分。它们根本上可以分成两大类。第一是因为节流设备不符合规范要求时发作的附加差错。第二是因为活动状况不符合规范要求时发作的附加差错。为了尽量减小孔板W88的附加差错, 规划运用时应尽量注意防止上述两个方面不符合规范的状况。
    详细表现在:


    孔板进口边际不尖锐将使流量系数增大。所以, 假如孔板进口长期磨损而不作批改,将会使丈量值小于实践值, 磨损越好坏, 差错也越大。
    孔板太厚将使流量系数减小,减小的幅度随孔径比声和孔板的厚度而改变。小管径时( 如D = 5 0 ~ 6 0 m m ) 常会发作这种状况。
    孔板上开有疏水孔或疏气孔时, 总使流量系数增大。实践上疏水孔或疏气孔相当于添加了孔板的流转面积, 如不作批改也将发作必定的差错。
    除此之外, 孔板开孔圆筒形部分的长度太长, 角接取压的取压孔与孔板端面跟离太远等都是孔板W88制作和设备时应予防止的。一般, 这些要素都将造成流量系数的增大。以上这些不符合规范规则的要素尚可对流量系数进行批改。但即便进行了批改, 因为这些要素的存在, 孔板W88的差错应在根本差错的基础上再别离算术相加或儿何相加这些要素引起的附加差错, 幅度为±0.25 一±l % 不等。假如不对这些要素进行批改, 则引起的附加差错依据偏离规范的程度可达±(5 ~ 7) %,严峻时乃至无法估量。
    活动状况不符合规范要求的主要表现在孔板上、*的直管段有管径突变, 取压环的开孔直径超出规则, 孔板设备与管道偏疼等。这些要素都将造成孔板W88的附加差错添加。所以. 比如设备不当, 取压环环室结垢受堵,乃至法兰垫片凸入管道等都是运用孔板中应该防止的。尤其是垫片凸入管道的状况将严峻扰乱管内流场, 造成的丈量差错的添加将无法估量。
            综上所述,孔板W88的丈量差错由根本差错和附加差错组成, 其间附加差错的巨细在很大程度上决定于运用状况。从中咱们可以看到正确运用孔板的重要性。




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