節流式差壓流量計也稱為差壓式流量計。差壓式流量計是應用在工業測量和生產控制領域中比較廣泛的一種流量計,如在液體、氣體和蒸汽流量測最中就大量選用了差壓式流量計。
差壓式流量計是以伯努利方程和流體連續性方程為依據,根據節流原理,當流體流經節流件(如標準孔板、標準噴嘴、長徑噴嘴、經典文丘里嘴、文丘里噴嘴等)時,在其前后產生壓差,此差壓值與該流量的平方成正比。在差壓式流量計中,因標準7L板差壓流量計結構簡單、制造成本低、研究最充分、已標準化而得到最廣泛的應用。
差壓式流量計結構簡單、工作原理清晰,可以直接運用伯努利方程和連續性方程推導得出流量方程,而且安裝方便、積累了大量可靠的實驗數據。差壓式流量計是根據安裝于管道中流量測量元件產生的差壓、已知的流體條件和測量元件與管道的幾何尺寸以測量流量的儀表。差壓流量計由一次裝置(測量元件)和二次(差壓轉換和流量顯示儀表)組成。通常以測量元件的型式對差壓流量計分類,如孔板流量計、文丘里管流量計及均速管流量計等。二次裝置為各種機械、電子、機電一體式差壓計,差壓變送器和流量顯示及計算儀表,它已發展為類壟規格龐雜的一大類儀表。差壓流量計按其測量元件的作用原理可分為:節流式、動壓頭式、水力阻力式、離心式、動壓增益式及射流式等幾大類,其中以節流式和動壓頭式應用最為廣泛。
節流式差壓流量計是差壓流量計中用量最大的一類儀表。
節流式差壓流量計由三部分組成:節流裝置、差壓變送器和流量顯示儀。
節流裝置按其標準化程度分為標準型和非標準型二大類。所謂標準節流裝置是指只要按照標準文件(IS0 5167或GB 2624)設計、制造、安裝和使用,無須經實流校準即可確定其流量值并估算其測量誤差。非標準節流裝置是成熟程度較差,尚未列入標準文件的測量元件。在某些情況下,由于條件的限制,如在現場使用的各種需求及工況的復雜標準節流裝置往往難以完全滿足要求,就需要采用非標準節流裝置滿足特殊要求。非標準節流裝置的發展是客
觀的需要,它代表了節流裝置的發展趨向。
差壓變送器經歷了長期的發展,20世紀80年代后技術上有了新的突破,新產品稱為智能式變送器。產品為內置微處理器的固態變送器,其可靠性,測量準確度和功能都是較完善的。
節流式差壓流量計自20世紀初開始工業應用以來,經歷漫長的發展過程,__用得最普遍的節流裝置——孔板和噴嘴開始標準他,目前標準噴嘴中的1SA 1932噴嘴其幾何形狀就是20世紀30年代開始標準化的。只有節流裝置結構型式標準化了,才有可能把國際上眾多的研究成果匯集到一起,其意義是很深遠的。
我們通常稱IS0 5167(或GB 2624)中所列節流裝置為標準節流裝置,其他的都稱為非標準節流裝置。應該指出,非標準節流裝置不僅是指那些節流裝置結構與標準節流裝置相異
的,如果標準節流裝置偏離標準條件下工作亦應稱為非標準節流裝置。
差壓式流量計的發展有一個較長的歷史過程,十八世紀至P九世紀皮托、伯努利、文丘里等分別作過研究。1 930年后美國煤氣協會、美國機械工程師學會和美國國家標準局
( AGA/ASME/NBS)聯合試驗,確認俄亥俄(OHIO)州立大學的測試報告,將測試數據擬合了一個白金汗(BUCHINGHAM)系數方程,使孔板的應用推進了一大步。
1967年國際標準化組織頒布第一個ISO/R 541有關孔板和噴嘴的規定;19 68年頒布ISO/R 781有關文丘里管的規定。19 75年斯托茲(JSTOLZ)提出角接取壓、法蘭取壓、D~
導取壓孔板的流出系數可使用一個通用的方程式。1980年IS0 5167--1980采納斯托茲公式。根據流量測量的不同要求,研究發展出常見的孔板流量計、噴嘴流量計、文丘里( Venturi)臨界流流量計、勾速管流量計、圓缺孔板、偏心孔板等測量流量的節流件。
在ISO(國際標準化組織)的組織下,經過多年的努力,第一個節流裝置國際標準IS0 5167在1980年誕生了,它是節流式差壓流量計發展史上的一個里程碑。1 991年國際標
準化組織修訂頒布IS0 516 7-19 91,由國家技術監督局于1 993年發布實施的我國國家標準GB/T 2624-1993《流量測量節流裝置,用孔板、噴嘴和文丘里管測量充滿圓管的流體流
量》就是等同采用了當時的國際標準IS0 5167-1(1991)。國際標準IS0 5167的修訂,經過十多年的大量實驗研究與總結,經過了課題啟動、匯集數據、修正草案、完成標準草案等過
程,終于在2003年3月由國際標準化組織iso正式頒布r最新的國際標準IS0 5167-2003
《用標準孔板流量汁測最天然氣流量》(E)。中華人民共和國石油天然氣行業標準相應修訂頒布SY/T 6143-2004《用標準孔板流量計測量天然氣流量》行業標準。由于IS0 5167-2003
(E)最新國際標準有許多重大變化,目前我國正在修訂國家標準GB/T 2624-1993和國家計量檢定規程JJG 640-1994《差壓式流量計》。
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