摘要:利(li)用常壓氣體作爲(wèi)流動介質，以流出(chū)系數平🐪均相對誤(wu)差、線性度和不确(què)定度爲評價指标(biāo)，通過實流上遊組(zǔ)合管件對孔闆流(liu)量計 測量性能的(de)影響。根據不同的(de)上遊阻流件對孔(kǒng)闆流量計測量精(jīng)度的影響。根據結(jié)果，爲保證相對誤(wù)差在可接受範💋圍(wéi)，給出對🔴于不同形(xing)式的上遊組合💃🏻管(guǎn)件孔闆流量計對(dui)前直管段長度的(de)建議。
0引言
　　根據海(hǎi)洋平台上特有的(de)工藝處理模式和(he)安裝習🔞慣，分别對(duì)中海油2006年以後投(tou)産的9個新建海洋(yang)平台JZ25-1CEP、JZ25-1SCEP、JZ25-1SWHPB、BZ26-3WHPA、BZ26-3WHPB、SZ36-1CEPK、JX1-1CEPA、BZ19-4WHPB、LD32-2PSP的三維模型(xing)進行了流量計安(an)裝上遊的管件形(xing)式🔴的整理，發現在(zài)上述平⛹🏻‍♀️台上孔闆(pǎn)流量🥰計用于對天(tian)然氣的計量占76%，少(shǎo)數✂️是用于對🚶‍♀️消防(fáng)水和回注水的😄計(ji)量。總結出4種常見(jiàn)的組合阻流件形(xing)式，開展上遊組合(he)管件對孔闆流量(liang)計性能影響，主要(yao)包括球閥+90°彎頭、球(qiu)閥+90°彎頭+漸縮管+90°彎(wān)頭、球閥+90°彎頭+漸縮(suo)管、球閥+漸縮管。
1實(shi)驗平台的設計

　　如(ru)圖1所示圖中的風(fēng)機通過外部的變(biàn)頻器裝置不斷👣地(dì)調節風機的風速(sù)，從管道入口抽取(qu)空氣，爲實驗提供(gòng)穩定的空氣流體(ti)，通過穩壓罐來達(da)到穩壓的目的。圖(tú)中的渦輪流量計(ji)爲标準表，空氣流(liu)體通⛹🏻‍♀️過渦輪流量(liang)計時，可以測得空(kōng)氣流體的标準流(liu)量。當空氣流體通(tōng)過孔闆流量計時(shi)，在流量計的上遊(yóu)🌈和下遊會産生壓(yā)差，這種壓差可以(yi)經過高精度的差(cha)壓變送器檢測并(bing)轉化成4～20mA信号，然後(hou)通過16位的A/D轉✏️換芯(xin)片，将模拟信号轉(zhuǎn)化成數字信号送(sòng)🍓到計算機進行處(chù)理，穩壓罐上的溫(wen)度傳感器将電壓(yā)信号轉換成對應(ying)的溫度信号，送🚶到(dào)16位的模拟量💋信号(hao)采集♋卡A/D芯片進行(hang)處理;同時模拟量(liàng)信号采集卡A/D芯片(piàn)還💘對标準表的頻(pín)率進行采集。在計(jì)算機中安裝實驗(yan)标定系統軟件，該(gāi)軟件是用VB進行編(biān)寫的，支持多線程(cheng)實時通信，通過這(zhe)種軟件，可以在計(ji)算機中實現不同(tóng)的數據的顯示與(yu)分析。
　　下面對用到(dao)的儀器設備的性(xìng)能參數進行說明(ming):
　　标準表采用 渦輪(lun)流量計 ，測量範圍(wei)在25～1400m3/h之間，精度爲0.5%，重(zhong)複性爲0.06%;溫度傳感(gǎn)器采用的是精度(du)爲0.1%;壓力傳感器爲(wèi)ＲOSEMOUNT3051型号，精度爲0.075%; 差壓(ya)變送器 爲日本橫(heng)河的EJA110A，可測量的差(cha)壓範圍爲0～10kPa，精度爲(wei)0.075%;模拟量♌信号采💔集(jí)卡采用的是研華(huá)PCI-1716，精度爲16位。本次實(shí)驗對象🈲選擇了DN100孔(kǒng)闆流量計。
2阻流件(jian)對孔闆流量計測(cè)量精度影響的實(shi)驗研究
2.1孔闆流量(liang)計的基準實驗
　　用(yong)于孔闆流量計的(de)基準實驗的前直(zhí)管段長50D，後直管段(duan)長10D，管道🐉内流體流(liú)動爲充分發展的(de)湍流狀态［1］［2］［3］［4］。前期大(da)量☁️文獻表明👅，前直(zhi)管段長度達到50D時(shí)，可以認爲流場已(yǐ)經充分發展;同時(shi)，後💋直管段達到10D，不(bú)會影響孔闆流量(liang)計流出系數。阻流(liu)件實驗均按照前(qian)直💛管段50D，後直管段(duan)10D的直管段爲基準(zhun)進行✨比較，從而得(dé)到流出系數👅和💚流(liú)出系數相對誤差(cha)的變化情況。
2.2上遊(you)阻流件對孔闆流(liú)量計測量精度影(yǐng)響的實驗🌈研🔴究
2.2.1上(shàng)遊阻流件類型—DN100球(qiu)閥+DN100單彎頭的實驗(yan)研究
　　上遊阻流件(jian)類型爲DN100球閥+DN100單彎(wan)頭的雷諾數-流出(chu)系🌏數曲線圖如圖(tu)2所示，從圖中可以(yi)看出，前直管段長(zhang)🈲度爲🥵50D、30D的流☎️出系📧數(shu)與基準實驗極爲(wèi)接近，從10D開始，随❌着(zhe)前直管段長🌈度的(de)縮短，流出系數呈(cheng)遞減趨勢。

　　從表1可以(yǐ)看出，相對于基準(zhǔn)實驗，前直管段長(zhǎng)度爲50D和🈲30D時平均相(xiang)🆚對誤差爲正值，其(qi)他工況下爲負值(zhí);比較而言，50D較🐇30D的平(ping)均相🧑🏽‍🤝‍🧑🏻對誤差略大(da)，但量值僅差0.06%;從30D開(kai)始，随着直管段長(zhǎng)度的縮短，流出系(xì)數的相對誤差呈(cheng)遞增趨勢，此變化(hua)✏️趨勢也可見圖3所(suǒ)示。


2.2.2上遊阻流件類(lèi)型—DN150球閥+DN150變DN100漸縮管(guan)的實驗研究
　　阻流(liú)件類型爲DN150球閥+DN150變(biàn)DN100漸縮管的雷諾數(shu)-流出系數曲線圖(tu)如圖4所示，從圖中(zhong)可以看出，随着前(qian)直管段長度👣的縮(suō)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻短，流出系數呈🛀🏻遞(dì)減趨勢。

　　從表2可以(yi)看出，相對于基準(zhǔn)實驗，前直管段長(zhang)度爲30D、10D的平均相對(duì)誤差爲正值，前直(zhi)管段長度爲4D的平(ping)均相對👄誤差爲負(fù)值;從絕對值上看(kàn)，前直管段長度爲(wei)4D時相對誤差最大(dà)，此變化趨勢也可(kě)見🌈圖5所示。


2.2.3上遊阻(zu)流件類型—DN150球閥+90°單(dān)彎頭+DN150變D100漸縮管的(de)實驗研究💞
　　阻流件(jian)類型爲DN150球閥+90°單彎(wān)頭+DN150變DN100漸縮管的雷(lei)諾數-流㊙️出系數曲(qǔ)線圖如圖6所示，從(cong)圖中可以看出，随(suí)着前直管段長度(dù)的縮短，流出系數(shù)呈遞減趨勢。

　　從表(biao)3可以看出，相對于(yú)基準實驗，前直管(guan)段長度爲50D和🔞30D時平(ping)均相對誤差爲正(zheng)值，其他工況下爲(wèi)負值;前♉50D與前30D的平(ping)均相對誤差較爲(wèi)接近，從前30D開始，縮(suo)短前❓直管段㊙️，平均(jun)相😍對誤差呈增大(da)趨勢，此趨勢也可(kě)見圖7所示。


2.2.4阻流件(jiàn)類型—DN150球閥+90°單彎頭(tóu)+DN150變DN100漸縮管+90°單彎頭(tou)的實驗研究
　　阻流(liú)件類型爲DN150球閥+90°單(dān)彎頭+DN150變DN100漸縮管+90°單(dan)彎頭的雷諾數-流(liu)♻️出系🐪數曲線圖如(rú)圖8所示，從圖中可(ke)以看出，随着前直(zhí)管段長度的縮㊙️短(duǎn)，流出系數呈遞減(jiǎn)趨勢♌。

從表4可以看(kan)出，相對于基準實(shi)驗，前直管段長度(du)爲50D和🐇30D時平均相對(duì)誤差爲正值，其他(tā)工況下爲負值;前(qián)⭕直管段長度爲50D與(yu)30D的平均相對誤差(cha)較爲接近，從前30D開(kai)始，縮🚶短前直管段(duan)，平均相對👅誤差整(zhěng)體呈增大趨勢，此(ci)趨勢也可見圖9所(suo)示。
3結論
　　安裝條件(jiàn)的不同對孔闆流(liu)量計有着很大的(de)影響，根據不同的(de)安裝條件，對孔闆(pan)流量計的測量精(jīng)度的影響進行了(le)實驗研究。研究發(fa)現:


1)當孔闆流量計(jì)上遊存在阻流件(jiàn)時，對于不同形式(shi)㊙️的阻流件🔴，當後直(zhí)管段長度不變時(shí)，随着前直管段長(zhang)度㊙️變短，流出系數(shu)相對誤差随之變(bian)大。
2)從實驗結果分(fen)析，讨論的4種組合(he)式阻流件情況所(suǒ)需的前☂️直管段長(zhang)度均比ISO5167中規定的(de)前直管段長度🔴短(duǎn)。說明标準中🧑🏽‍🤝‍🧑🏻規定(ding)❄️的比實際應用時(shi)更嚴格苛刻。

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