差壓式孔板流量計(jì)的測量原理

　　MH6150孔板流量計(jì)是將標(biāo)準(zhǔn)孔板與多參數(shù)差壓變送器（或差壓變送器、溫度變送器及壓力變送器）配套組成的高量程比差壓流量裝置，可測量氣體、蒸汽、液體及引的流量，廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、電力、供熱、供水等領(lǐng)域的過程控制和測量。節(jié)流裝置又稱為差壓式流量計(jì)，是由一次檢測件（節(jié)流件）和二次裝置（差壓變送器和流量顯示儀）組成廣泛應(yīng)用于氣體。蒸汽和液體的流量測量。具有結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，性能穩(wěn)定。

　　選型

　　1、管道條件：

　?。?）節(jié)流件前后的直管段必須是直的，不得有肉眼可見的彎曲。

　　（2）安裝節(jié)流件用得直管段應(yīng)該是光滑的，如不光滑，流量系數(shù)應(yīng)乘以粗糙度修正系數(shù)。

　?。?）為保證流體的流動在節(jié)流件前1D處形成充分發(fā)展的紊流速度分布，而且使這種分布成均勻的軸對稱形，所以 1）直管段必須是圓的，而且對節(jié)流件前2D范圍，其圓度要求其甚為嚴(yán)格，并且有一定的圓度指標(biāo)。具體衡量方法： （A）節(jié)流件前OD，D/2，D，2D4個(gè)垂直管截面上，以大至相等的角距離至少分別測量4個(gè)管道內(nèi)徑單測值，取平均值D。任意內(nèi)徑單測量值與平均值之差不得超過±0。3% （B）在節(jié)流件后，在OD和2D位置用上述方法測得8個(gè)內(nèi)徑單測值，任意單測值與D比較，其最大偏差不得超過±2% 2）節(jié)流件前后要求一段足夠長的直管段，這段足夠長的直管段和節(jié)流件前的局部阻力件形式有關(guān)和直徑比β有關(guān)，見表1（β=d/D， d為孔板開孔直徑，D為管道內(nèi)徑）。

　?。?）節(jié)流件上游側(cè)第一阻力件和第二阻力件之間的直管段長度可按第二阻力件的形式和β=0。7（不論實(shí)際β值是多少）取表一所列數(shù)值的1/2

　?。?）節(jié)流件上游側(cè)為敞開空間或直徑≥2D大容器時(shí)，則敞開空間或大容器與節(jié)流件之間的直管長不得小于30D（15D）若節(jié)流件和敞開空間或大容器之間尚有其它局部阻力件時(shí)，則除在節(jié)流件與局部阻力件之間設(shè)有附合表1上規(guī)定的最小直管段長1外，從敞開空間到節(jié)流件之間的直管段總長也不得小于30D（15D）。

　　節(jié)流件上下游側(cè)的最小直管段長度表1

　　節(jié)流件上游側(cè)局部陰力件形式和最小直管段長度L

　　注：1、上表只對標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置而言，對特殊節(jié)流裝置可供參考

　　2、列數(shù)系為管內(nèi)徑D 的倍數(shù)。

　　3、上表括號外的數(shù)字為“附加相對極限誤差為零”的數(shù)值，括號內(nèi)的數(shù)字為“附加相對極限誤差為±0.5%”的數(shù)值。即直管段長度中有一個(gè)采用括號內(nèi)的數(shù)值時(shí)，流量測量的極限相對誤差τQ/Q。應(yīng)再算術(shù)相加0.5%亦即（τQ/Q+0.5）%

　　4、若實(shí)際直管段長度大于括號內(nèi)數(shù)值，而小于括號外的數(shù)值時(shí)，需按“附加極限相對誤差為0.5%”處理。

　　（1）直流件安裝在管道中，其前端面必須與管道軸線垂直，允許的最大不垂直度不得超過±1°。

　　（2）節(jié)流件安裝在管道中后，其開孔必須與管道同心，其允許的最大不同心度ε不得超過下列公式計(jì)算結(jié)果：ε≤0.015D（1/β-1）。

　?。?）所有墊片不能用太厚的材料，最好不超過0.5mm，墊片不能突出管壁內(nèi)否則可能引起很大的測量誤差。

　　（4）凡是調(diào)節(jié)流量用的閥門，應(yīng)裝在節(jié)流件后最小值管段長度以外

　　（5）節(jié)流裝置在工藝管道上的安裝，必須在管道清洗吹掃后進(jìn)行。

　?。?）在水平或傾斜管道安裝的節(jié)流裝置的取壓方式。

　　1）被測流體為液體時(shí)，為防止氣泡進(jìn)工藝管道 入到牙關(guān)，取壓扣應(yīng)處于工藝管道 中心線下偏≤45°的位置上正負(fù)取 αα α1

　　優(yōu)缺點(diǎn) 一、優(yōu)點(diǎn)

　　1、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件是全用的，并得到了國際標(biāo)準(zhǔn)組織的認(rèn)可，無需實(shí)流校準(zhǔn)，即可投用，在流量傳感器中也是唯一的；

　　2、結(jié)構(gòu)易于復(fù)制，簡單、牢固、性能穩(wěn)定可靠、價(jià)格低廉；

　　3、應(yīng)用范圍廣，包括全部單相流體（液、氣、蒸汽）、部分混相流，一般生產(chǎn)過程的管徑、工作狀態(tài)（溫度、壓力）皆可以測量；

　　4、檢測件和差壓顯示儀表可分開不同廠家生產(chǎn)，便于專業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。

　　二、缺點(diǎn)

　　1、測量的重復(fù)性、精確度在流量傳感器中屬于中等水平，由于眾多因素的影響錯(cuò)綜復(fù)雜，精確度難于提高；

　　2、范圍度窄，由于流量系數(shù)與雷諾數(shù)有關(guān)，一般范圍度僅3∶1～4∶1；

　　3、有較長的直管段長度要求，一般難于滿足。尤其對較大管徑，問題更加突出；

　　4、壓力損失大；

　　5、孔板以內(nèi)孔銳角線來保證精度，因此傳感器對腐蝕、磨損、結(jié)垢、臟污敏感，長期使用精度難以保證，需每年拆下強(qiáng)檢一次；

　　6、采用法蘭連接，易產(chǎn)生跑、冒、滴、漏問題，大大增加了維護(hù)工作量。

　　計(jì)算方法

　　孔板流量計(jì)可廣泛應(yīng)用于石油、化工、天然氣、冶金、電力、制藥等行業(yè)中，各種液體、氣體、天燃?xì)庖约罢羝捏w積流量或質(zhì)量流量的連續(xù)測量。

　　簡單來說差壓值要開方輸出才能對應(yīng)流量

　　實(shí)際應(yīng)用中計(jì)算比較復(fù)雜一般很少自己計(jì)算的這個(gè)都是用軟件來計(jì)算的下面給你一個(gè)實(shí)際的例子看看吧

　　一．流量補(bǔ)償概述

　　差壓式流量計(jì)的測量原理是基于流體的機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換的原理。在水平管道中流動的流體，具有動壓能和靜壓能（位能相等），在一定條件下，這兩種形式的能量可以相互轉(zhuǎn)換，但能量總和不變。以體積流量公式為例：

　　Q v = CεΑ/sqr（2ΔP/（1-β^4）/ρ1）

　　其中：C 流出系數(shù)；

　　ε 可膨脹系數(shù)

　　Α 節(jié)流件開孔截面積，M^2

　　ΔP 節(jié)流裝置輸出的差壓，Pa;

　　β 直徑比

　　ρ1 被測流體在I-I處的密度，kg/m3;

　　Qv 體積流量，m3/h

　　按照補(bǔ)償要求，需要加入溫度和壓力的補(bǔ)償，根據(jù)計(jì)算書，計(jì)算思路是以50度下的工藝參數(shù)為基準(zhǔn)，計(jì)算出任意溫度任意壓力下的流量。其實(shí)重要是密度的轉(zhuǎn)換。計(jì)算公式如下：

　　Q = 0.004714187 *d^2*ε*@sqr（ΔP/ρ） Nm3/h 0C101.325kPa

　　也即是畫面要求顯示的0度標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的體積流量。

　　在根據(jù)密度公式：

　　ρ= P*T50/（P50*T）* ρ50

　　其中：ρ、P、T表示任意溫度、壓力下的值

　　ρ50、P50、T50表示50度表壓為0.04MPa下的工藝基準(zhǔn)點(diǎn)

　　結(jié)合這兩個(gè)公式即可在程序中完成編制。

　　二．程序分析

　　1.瞬時(shí)量

　　溫度量：必須轉(zhuǎn)換成絕對攝氏溫度；即+273.15

　　壓力量：必須轉(zhuǎn)換成絕對壓力進(jìn)行計(jì)算。即表壓+大氣壓力

　　補(bǔ)償計(jì)算根據(jù)計(jì)算公式，數(shù)據(jù)保存在PLC的寄存器內(nèi)。同時(shí)在intouch畫面上做監(jiān)視。

　　2.累積量

　　采用2秒中一個(gè)掃描上升沿觸發(fā)進(jìn)行累積，即將補(bǔ)償流量值（Nm3/h）比上1800單位轉(zhuǎn)換成每2S的流量值，進(jìn)行累積求和，畫面帶復(fù)位清零功能。

　　編輯：黃飛