孔板流量計(jì)使用中K系數(shù)對于流量計(jì)算的影響

     孔板流量計(jì)是過程流量檢測儀表的一種節(jié)流裝置，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，**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。由于其具有悠久的應(yīng)用歷史，在使用中建立了完善的設(shè)計(jì)、計(jì)算、規(guī)格、選型數(shù)據(jù)庫表并形成了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。工程設(shè)計(jì)中孔板作為一種標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)流元件得到**的應(yīng)用，是工程人員進(jìn)行流量檢測設(shè)計(jì)的**方案。
　　孔板流量計(jì)測量原理
　　孔板用于過程流量檢測，是基于流體力學(xué)中的理想流體傳輸特性而制造出來的節(jié)流元件。
　　理想流體伯努利方程：Z1+P1/ρ1g+V12/2g= Z2+P2/ρ2g+V22/2g+hf
　　Z1 、Z2 是節(jié)流元件前后取壓點(diǎn)距離基準(zhǔn)平臺(tái)的垂直高度所產(chǎn)生的壓力水頭；
　　P1 、P2 是節(jié)流元件前后管線內(nèi)介質(zhì)的靜壓力；
　　V1、V2 是節(jié)流元件前后介質(zhì)的平均流動(dòng)速度；
　　ρ1、ρ2是節(jié)流前后介質(zhì)的密度，理想流體可看做節(jié)流前后密度不變?yōu)?ρ；
　　hf   為節(jié)流元件造成的流體水頭損失，在標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流元件標(biāo)準(zhǔn)化安裝過程中可忽略不計(jì)。
　　根據(jù)以上公式及符號定義整理可得：
　　（V22 —V12）/2g=（ P1 —P2）/ρg + （Z1 — Z2 ）
　　根據(jù)流體的流量守恒定律知節(jié)流元件前后的流體流量相等：
　　Q1=Q2 ；Q1= V1S1，Q2 = V2S2，
　　由此可以得出節(jié)流元件的平均流速為：V2= V1 S1/ S2
　　式中S1、S2分別為管線及節(jié)流元件的流通橫截面積，由管線的通徑和節(jié)流孔板開孔大小可以計(jì)算得出。
　　由此可以得出節(jié)流元件之前流體的平均流速：
　　V12= [（ P1 —P2）/ρg + （Z1 — Z2 ）]2g S22/(S12- S22 ) ；
　　實(shí)際使用中，節(jié)流元件前后取壓點(diǎn)到基準(zhǔn)平臺(tái)的垂直距離保持一致，因此
　　（Z1 — Z2 ） =0  由此上述公式可以化簡為：
　　V1 =√（P1 —P2 ）√（2S22/(S12- S22 )ρ
　　=K√（P1 —P2 ）；
　　式中K=√（2S22/(S12- S22 )ρ在標(biāo)準(zhǔn)孔板安裝后的使用中保持基本恒定可看做一常數(shù)為流量系數(shù)，在工程設(shè)計(jì)計(jì)算中計(jì)算得出。
由上公式可知流體的流速與節(jié)流元件前后的壓差的開平方成正比，只要我們檢測出節(jié)流元件前后的壓差值，就可以得到介質(zhì)的平均流速，由此可以計(jì)算出流體的體積流量，這就是節(jié)流孔板能夠測量流體流量的原理。
 
　　孔板流量計(jì)使用中的誤差影響
由以上孔板流量計(jì)的測量原理可以看出，是在假設(shè)一些條件恒定保持不變的情況下，才能實(shí)現(xiàn)孔板前后壓差的開平方與流體的流速成正比。因此在實(shí)際工程使用中，這種限制條件能否保持恒定是保證孔板流量計(jì)測量是否準(zhǔn)確的*要因素。為此我們在設(shè)計(jì)、安裝以及使用維護(hù)中都需進(jìn)行相應(yīng)的工作。
 
　　K的影響
　　為保證流量系數(shù)K保持恒定，工程設(shè)計(jì)中對于介質(zhì)的密度要求準(zhǔn)確，因此在孔板選型過程中要提供流體正常使用中的溫度、壓力、密度、組分等參數(shù)。如果現(xiàn)實(shí)使用中這些參數(shù)偏離選型參數(shù)過大，則需要對流量系數(shù)重新進(jìn)行數(shù)值修正。大多數(shù)裝置的生產(chǎn)都會(huì)按照工程設(shè)計(jì)時(shí)的參數(shù)來進(jìn)行，且在線流過程檢測對于參數(shù)的精度要求不是很苛刻，因此這種對孔板流量系數(shù)的修訂實(shí)際生產(chǎn)中并不多見。如果孔板流量計(jì)用于物料的計(jì)量檢測中，則需進(jìn)行流體流量系數(shù)的補(bǔ)償措施，常見的就是使用溫壓補(bǔ)償措施來進(jìn)行流量系數(shù)數(shù)值修訂。

上一條：孔板流量計(jì)的發(fā)展歷史及在投產(chǎn)前需要注意的操作步驟
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