。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計,在整個工業(yè)流量測量領(lǐng)域中,差壓式流量計占流量儀表總數(shù)的一半以上。其中用得最多的是由節(jié)流裝置和差壓計組成的節(jié)流式流量計。
節(jié)流式流量計 節(jié)流式流量計是一種典型的差壓式流量計,是目前工業(yè)生產(chǎn)中用來測量氣體、液體和蒸汽流量的最常用的一種流量儀表。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計,在整個工業(yè)流量測量領(lǐng)域中,差壓式流量計占流量儀表總數(shù)的一半以上。其中用得最多的是由節(jié)流裝置和差壓計組成的節(jié)流式流量計。節(jié)流式流量計所以能夠得到如此廣泛的應(yīng)用,主要因為它具有以下兩個非常突出的優(yōu)點: 1.結(jié)構(gòu)簡單,安裝方便,工作可靠,成本低,又具有一定的準確度。基本上能夠滿足工程測量的需要。 2.研究設(shè)計和使用歷史悠久,有豐富的可靠的實驗數(shù)據(jù),設(shè)計加工已經(jīng)標準化。按標準設(shè)計加工的節(jié)流式流量計,不需要進行實流標定,也能在已知的不確定度范圍內(nèi)進行流量測量。 尤其是第二個優(yōu)點,使得節(jié)流式流量計在制造和使用上都非常方便,因為對一個流量計,特別是大流量測量用的流量計,在標定和檢定時將會遇到各種各樣的困難。 差壓式流量計通常由能將流體流量轉(zhuǎn)換成差壓信號的節(jié)流或流量傳感器和測量差壓并顯示流量的差壓計(或差壓變送器)組成,如圖4-1所示。安裝在流通管道中的節(jié)流裝置也稱“一次裝置”,它包括節(jié)流件、取壓裝置和前后直管段。顯示裝置也稱“二次裝置”,它包括差壓信號管路和測量中所需的儀表。 不少國家對節(jié)流裝置做了很多研究工作。AGA(美國煤氣協(xié)會)、ASME(美國機械工程師協(xié)會)和NBS(美國國家標準局)從20世紀初就開始進行節(jié)流裝置的實驗,并確認了俄亥俄州立大學(xué)的測試報告,后來將上述測試數(shù)據(jù)擬合了一個白金漢(Buckingham)公式,使節(jié)流裝置的應(yīng)用推進了一大步。20世紀50年末期,ISO(國際標準化組織)結(jié)合了美國和歐洲對節(jié)流裝置的研究數(shù)據(jù),分別于1967年、1968年相繼頒布了兩個標準。第一個標準是關(guān)于孔板和噴嘴的規(guī)定ISO/R541,第二個標準是關(guān)于文丘里管的規(guī)定ISO/R781.1980年有對前面的兩個標準文件進行了修訂,采納了斯托茲(Stolz)公式,出版了適合于孔板、噴嘴和文丘里管的國際標準ISO5167。后來十多年的大量試驗研究和總結(jié),又經(jīng)過幾次修訂,做了許多實質(zhì)性的較大的修改,出版了最新的國際標準ISO5167-1~ISO5167-4:2003,分別對基本原理與技術(shù)要求、孔板、噴嘴與文丘里噴嘴和文丘里管如膨脹系數(shù)、直管段長度、孔板上游管道連接處最大允許的臺階值、文丘里管上游直管段長度作出了具體新規(guī)定。對孔板的流出系數(shù)計算公式也作了修改。我國也于1976年開始對節(jié)流裝置進行系統(tǒng)的實驗研究,并于1981年出版了流量測量節(jié)流裝置的國家標準GB2624-81和計量檢定規(guī)程JJG267-1982,對角接取壓、法蘭取壓的標準孔板和角接取壓標準噴嘴作了具體規(guī)定;1982年又對D-D/2取壓孔板和長徑噴嘴做了實驗研究,并制定了計量檢定規(guī)程JJG311-1983;1986年后,對均速管、1/4圓孔板、錐形入口孔板作了研究,制定了檢定規(guī)程JJG621-1989;1989年開始,對國家標準GB2624-1981進行了修訂,于1993年出版了新國家標準GB/T2624-1993《流量測量節(jié)流裝置,用孔板、噴嘴和文丘里管測量充滿圓管的流體流量》,對角接取壓、法蘭取壓和D-D/2取壓的孔板、噴嘴和文丘里管作了具體規(guī)定,并將前面的各檢定規(guī)程合并為一個統(tǒng)一的計量檢定規(guī)程-差壓式流量計檢定規(guī)程JJG640-1994。 使用標準節(jié)流裝置時,流體的性質(zhì)和狀態(tài)必須滿足下列條件: 1.滿管流。流體必須充滿管道和節(jié)流裝置,并連續(xù)地流經(jīng)管道。 2.單相流。流體必須是牛頓流體,即在物理上和熱力學(xué)上是均勻的、單相的,或者刻意認為是單相的,包括混合氣體、溶液和分散性粒子小于0.1微米的膠體。在氣體有不大于2%(質(zhì)量成分)均勻分散的固體微粒,或液體中有不大于5%(體積成分)均勻分散的氣泡,也可認為是單相流體量。但其密度取平均密度。 3.定常流。流體流量不隨時間變化或變化非常緩慢。 4.無相變流。流體流經(jīng)節(jié)流件是不發(fā)生相變。 5.無旋流。流體在流經(jīng)節(jié)流件前,流束是平行于管道軸線的無旋流。 標準節(jié)流裝置不適用于脈動流和臨界流的流量測量。
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