摘要(yào)：分析了差壓式流(liu)量計 在煤氣計量(liàng)中在符合國家标(biāo)準規定狀态下計(ji)量時的相🔞對誤差(chà)及計算公式，以及(ji)在不符合國家标(biāo)準狀态下計量時(shí)産生誤✂️差的原因(yīn)。
1前言
　　差壓式流量(liang)計使用曆史悠久(jiu)，由于它具有原理(lǐ)簡明⚽，設備簡單,應(ying)用技術比較成熟(shu)，容易掌握等優點(diǎn)被廣泛應用于工(gong)業👈生産🤩中。在煤氣(qi)的計量中也常常(cháng)使用差壓式流量(liang)計。但差壓式流量(liàng)計在現場實際應(ying)用時,它的測量誤(wù)差往往超過2%,有時(shi)✍️甚至達到10~20%。特别是(shi)在采用差壓式流(liú)🈲量計作爲工💋藝生(shēng)産過程中物料(水(shuǐ).蒸汽、煤氣以及各(ge)種原料、半成品、成(chéng)品等液體和氣體(ti))的計量,進行經濟(ji)核算🈚時，這一矛盾(dùn)更㊙️顯突出。
2差壓式(shì)流量計工作原理(lǐ)及實用流量公式(shi)
　　在管道中流動的(de)流體，具有動能和(hé)位能，并在-定的條(tiao)件下✨兩種🌈形勢的(de)能量可以互相轉(zhuǎn)換，但參加轉❄️換的(de)能量總和是不變(bian)的🔴。在管道中安裝(zhuang)-一個直徑比管徑(jìng)🔴爲小的節流件🏃時(shí)，流體在管道中的(de)流動,.由于流通截(jié)面突然縮小，流束(shu)必然要産生局部(bù)收縮👌,流速加快。根(gen)據能量守恒定律(lǜ),動壓能和靜壓能(neng)在一定條件下可(ke)以互相轉換，流速(sù)加快的結果必然(ran)要導緻靜壓能的(de)降低，因而在節流(liú)件的上、下遊之間(jiān)産生了靜壓差。這(zhe)個靜壓差的大小(xiao)和流過流體的流(liú)量有關,所以,可通(tong)過此靜壓差來求(qiú)流量。
 
式中:Q一工作(zuò)狀态下的體積流(liu)量,m³/h
α一流量系數;
ε一(yī)流束膨脹系數;
d一(yi)工作狀态下的節(jiē)流件開孔直徑，mm,
△P一(yi)差壓力kgf/m2
ρ1一工作狀(zhuàng)态下,被測流體的(de)密度,kgf/m3
3在标準規定(dìng)狀态下計時相對(dui)标準誤差分析及(jí)計算公式
　　由上式(shi)可見标準節流裝(zhuāng)置測量是通過間(jiān)接方式實💁現的，即(jí)通過差壓儀表測(cè)量出差壓，再根據(ju)流量公式計算🔞出(chū)流♌量值。這樣流量(liàng)測量誤差不僅受(shòu)差壓儀表🤞精度的(de)影響，并且還受到(dao)公式中各量的影(yǐng)響。如果在煤氣的(de)計🈲量中對标準節(jie)流裝置的設計、制(zhì)造、安裝和使用完(wan)全按國家标準的(de)規定進行，其‼️相對(duì)标準誤差🐆用下式(shi)計算:
　　式中:σm一質量(liàng)流量測量的标準(zhun)誤差;
 
σa一糙管流量(liàng)系數的标準誤差(chà);
σe一流束膨脹系數(shù)的标準誤差;
σ△p一差(chà)壓測量的标準誤(wù)差;
σp1一被測流體密(mi)度的标準誤差;
σD一(yi)管道内徑的标準(zhun)誤差;
σd一節流件開(kāi)孔直徑的标準誤(wu)差。
3.1流量系數的基(jī)本相對誤差
　　流量(liang)系數α是一個影響(xiang)因素複雜、變化範(fan)圍較大的重要系(xi)數，當管道直徑、節(jie)流件的形式和開(kāi)孔直徑🔅、取壓位置(zhì)已定,雷諾數大于(yú)某-數值(界限累諾(nuo)數)時,α值可認爲是(shi)一常數,也⭕隻有在(zai)測量過程:中α保持(chi)爲常數才能保證(zhèng)測量的精度,這也(yě)是差壓式流量計(jì)能否達到正确測(ce)量的前提。由于流(liu)量系數是靠試👅驗(yan)提供的,是由很多(duo)次測量結果整理(lǐ)計算而得到的，因(yin)而由于測量儀表(biǎo)的誤差及由于計(ji)算時各量的誤差(chà)累積成流量系數(shù)的誤差。在不🌈計β、D、Rep和(hé)d值的測量誤差時(shi),各标準節流裝置(zhì)的α0和α的基本相對(duì)誤差分别按下列(lie)公式計算。
3.1.1角接取(qu)壓标準孔闆在節(jie)流件上遊側的管(guǎn)道沒有🤞管徑突變(bian)🚶‍♀️，節流件的安裝經(jīng)檢驗其偏心率≤1/10x0.015D(1/β-1),環(huán)室(或夾緊環)的🌈開(kai)孔直徑與管道内(nèi)徑相等，在此條件(jiàn)下，角接取壓孔闆(pan)✍️.的光管流量系數(shu)α0的基本相對誤差(cha)爲:
 
3.2流束膨脹系數(shù)ε的基本相對誤差(chà)σε/ε.
　　流束膨脹系數，對(dui)于标準噴嘴是通(tong)過公式計算出🙇🏻來(lai)的，對于标準孔闆(pan)是靠試驗結果整(zheng)理出來的，.因💋而是(shi)存在誤差的。設β、△P/P1和(he)k爲已知,且不計其(qí)誤差時,ε的基本相(xiàng)對誤差規定如❤️下(xia):
3.2.1角接取壓孔闆
3.2.2法(fǎ)蘭取壓标準孔闆(pǎn)
 
σε/ε=±(△P/P1)%
3.3管道内徑的基本(běn)相對誤差σD/D
　　若D20爲實(shi)測值時，可令σD/D=±0.1%作爲(wèi)估計值;
　　若D20爲管徑(jing)的公稱直徑,可令(lìng)σD/D=±0.5~1.0%。
3.4節流開孔直徑的(de)基本相對誤差σs/d
　　d20必(bi)須實測,可令σd/d≈±0.05%。
3.5差壓(yā)測量的基本相對(duì)誤差σap/AP
　　這裏僅考慮(lǜ)差壓顯示儀表誤(wù)差σ△p/△P的估計方法。
σ△p/△P=1/3ζ△P/△P1
　　式(shì)中ζ爲差壓儀表的(de)精度等級，△P1爲預定(ding)的差壓測值。在節(jiē)流設計中,取△Pano
3.6煤氣(qi)密度的基本相對(duì)誤差σp1/ρ1
4在非标準規(guī)定狀态下計量時(shi)造成測量誤差的(de)原因
 
　　差壓式流量(liang)計在煤氣計量的(de)實際應用中，安裝(zhuang)和使用條件等🌈往(wǎng)往不符合标準規(gui)定，在隻要求流量(liang)相對值的場合下(xia)，對流量的指示值(zhí)和實際值之間的(de)偏差往往不被注(zhu)意，但事實，上确是(shi)客觀存在的。下面(mian)分析造成測量誤(wù)差的原因。
4.1煤氣的(de)工作狀态的變動(dòng)
　　焦爐煤氣流體狀(zhuang)态受生産狀況的(de)制約,變化較頻繁(fán),煤氣的瞬時流量(liang)是流體工況的函(han)數。而工況參數是(shì)瞬變的，以瞬時💰參(can)數計算并累計流(liu)量才是符☔合流量(liàng)♌計量的科學方法(fa)。要很好地解決繁(fán)瑣而複😄雜的溫度(du)🚶..壓力、差壓、孔闆、管(guǎn)道等補償的問題(tí),才能👣保證流量測(ce)量的準确率。否則(ze)，就會造成計量誤(wu)差。
4.2壓力損失
　　煤氣(qì)流束通過節流件(jian)時，-部分能量用來(lai)克服摩擦阻力和(hé)消耗在節流件後(hou)形成的旋渦上。因(yīn)而，通過節流件後(hòu)流體的靜✂️壓力并(bìng)不能完全恢複，而(ér)有一些損失⛹🏻‍♀️。
4.3密度(dù)的變化
　　煤氣的密(mi)度，對于流量測量(liàng)精度的影響，與差(chà)壓處于同等👨‍❤️‍👨地🔞位(wèi),因此必須對它進(jìn)行正确的計算。煤(méi)氣是一種混合氣(qi)體含CO、CO2、H2、CH4、N2、O2、NH3、HCN等成✨分。工作(zuò)狀态下,煤氣的密(mi)度服從疊加規律(lü),可按下式計算:
ρ煤(mei)氣=X1ρ1+X2ρ2+....100
ρ煤氣-煤氣的密(mi)度,kg/m³
ρ1、ρ2~ρn煤氣各組分的(de)密度,kg/m³
X1、X2--Xn混合氣體各(ge)組分的體積百分(fèn)數,%
4.3.1煤氣組份對密(mi)度的影響
　　不同的(de)煤資源和工藝操(cāo)作都會對煤氣的(de)組成造成影🌈響，如(rú)不能正确的測算(suàn)出煤氣的成分,煤(méi)氣的密度就會🆚産(chǎn)生變化。
4.3.2濕度對密(mi)度的影響
　　焦爐煤(mei)氣是濕煤氣，輸送(song)煤氣的管道沒有(yǒu)保溫措施，介質受(shou)環境的影響是明(ming)顯的，随季節和環(huan)境溫度的🔱不同，介(jiè)質溫度也會💛産生(shēng)相應的變化，在不(bú)同溫度下介質的(de)飽和水🏒汽含量是(shi)不同的，直接影響(xiang)了煤氣的密度。
4.4節(jiē)流裝置安裝不正(zheng)确引起的誤差
　　孔(kǒng)闆的尖銳一側應(yīng)迎着流向，爲人口(kou)端，而其呈喇叭形(xing)一側爲出口端，即(ji)孔闆不能裝反。除(chu)此之外，由于安裝(zhuāng)不正确引起的測(cè)💞量誤差，往往是由(yóu)于孔闆開孔中心(xin)和管道中心線不(bú)同心造成。因此，在(zài)結構設計、加工🌈制(zhi)造和安📞裝中,必須(xū)🚩十分注意。管道實(shí)際♉内徑和計算時(shí)所用的管🚶道内徑(jìng)之間的差别，以及(ji)墊片等凸出🈲物的(de)出現、引壓管🌏路上(shàng)的毛病等，也是引(yin)起測量🔞誤差的🏃‍♀️原(yuán)因。
4.5節流裝置内表(biao)面的結垢和流通(tōng)截面積的變化
　　焦(jiao)爐煤氣由于含焦(jiāo)油、水、工業奈等雜(zá)質,這些雜質極♌易(yi)在其⛹🏻‍♀️中🚩凝結在孔(kong)闆等表面可能會(huì)沾結上一📧層污垢(gou)，或💛者由于在孔闆(pan)前後角落處日久(jiǔ)而沉積有沉澱🍓物(wu),都會造成流量測(ce)量的誤差。
4.6節流裝(zhuang)置使用日久，節流(liu)裝置的幾何形狀(zhuang)和尺寸🏒由于化學(xue)腐蝕等原因會發(fa)生變化。對于使用(yong)廣泛的孔🎯闆來講(jiǎng)，它的人口邊🌈緣的(de)尖銳度會受到沖(chong)擊、磨損和腐蝕而(ér)📐變鈍。這樣,在相等(děng)數量的流體經過(guò)🔱時所産生的壓差(chà)△P将變小，從而引起(qi)儀表指示值偏低(di)。故應注意檢查、維(wei)修,必要時應換用(yòng)新的孔闆。
4.7能夠測(cè)量差壓的儀表很(hěn)多，爲保證測量的(de)順利進🧑🏾‍🤝‍🧑🏼行和流量(liang)📐測量的精度，對差(chà)壓計要進行選擇(zé),差壓計的測量範(fàn)圍必須🈲是包括流(liú)量的整個測量範(fan)圍🐅(流量的最大值(zhi)和最小值),并留有(you)餘地。由于流量值(zhi)是與節流件兩側(cè)的💞差壓值的平方(fang)根成比例，差壓計(ji)量程選擇的好壞(huai)也會影響測量的(de)精度。
5結束語
　　要保(bǎo)證計量的正确率(lü)必須引起注意的(de)是:不僅需要合理(lǐ)的選型、正确的計(ji)算，更要注意正确(que)的安裝、維護和符(fu)‼️合使用條件等，才(cai)能保證差壓式流(liu)量計🥵有足夠的實(shi)際測量精度。

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