摘要(yao)：分析了差壓式流(liú)量計 在煤氣計量(liàng)中在符合國家标(biao)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(shi)産生誤差的原因(yīn)。
1前言
　　差壓式流量(liàng)計使用曆史悠久(jiǔ)，由于它具有原理(li)簡明，設🌈備簡單,應(yīng)用技術比較成熟(shu)，容易掌握等優點(dian)被廣🙇🏻泛應用于工(gong)業生産中。在煤氣(qi)的計量中也常常(chang)使用差壓式流量(liàng)計。但差壓式流量(liàng)計在現場實際應(yīng)用時,它的測量誤(wù)差往往🌍超過2%,有時(shí)甚至達到10~20%。特别是(shì)在采用差壓式流(liu)量計作爲工藝生(shēng)産過程🔞中物料(水(shui).蒸汽、煤氣以及各(ge)種原料、半成品、成(cheng)品等液體和氣體(ti))的計♍量,進行經濟(ji)核算❌時，這一矛盾(dun)更顯突出。
2差壓式(shi)流量計工作原理(li)及實用流量公式(shì)
　　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(zhuan)換，但參加轉換的(de)能量🤞總和是不🌈變(bian)的。在管道中安裝(zhuāng)-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(shù)必然要産生局部(bu)收縮,流速加快。根(gen)據能量守恒定律(lü),動壓能和靜壓能(néng)在一定條件下可(ke)以互相轉換，流⛱️速(su)加快的結果必然(rán)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(xiǎo)和流過流體的流(liu)量有關,所以,可通(tōng)過此靜壓差來求(qiu)流量。
 
式中:Q一工作(zuo)狀态下的體積流(liú)量,m³/h
α一流量系數;
ε一(yi)流束膨脹系數;
d一(yī)工作狀态下的節(jiē)流件開孔直徑，mm,
△P一(yī)差壓力kgf/m2
ρ1一工作狀(zhuang)态下,被測流體的(de)密度,kgf/m3
3在标準規定(ding)狀态下計時相對(dui)标準誤差分析及(jí)計算公🙇🏻式
　　由上式(shì)可見标準節流裝(zhuang)置測量是通過間(jiān)接方式🥰實現的，即(ji)通過差壓儀表測(cè)量出差壓，再根據(jù)流量公式🥵計算出(chu)流量值。這樣⭐流量(liang)測量誤差不僅受(shòu)差壓儀表精度的(de)影響，并且還受⛷️到(dào)公式中各量的影(ying)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(wán)全按國家标準的(de)規定進行，其相對(dui)标準誤差用下式(shi)計算:
　　式中:σm一質量(liang)流量測量的标準(zhǔn)誤差;
 
σa一糙管流量(liang)系數的标準誤差(chà);
σe一流束膨脹系數(shu)的标準誤差;
σ△p一差(cha)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(yī)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(ji)本相對誤差
　　流量(liàng)系數α是一個影響(xiǎng)因素複雜、變化範(fan)圍較大的重⭕要系(xi)數，當管道直徑、節(jiē)流件的形式和開(kāi)孔直徑、取壓💯位置(zhì)已定,雷諾數大于(yu)某-數值(界限累諾(nuò)數)時,α值可認爲是(shì)一常數,也隻有在(zài)測量過程:中α保持(chí)爲常數才能保證(zhèng)測量的精度,這也(yě)是差壓式流量計(ji)能否達到正确測(cè)量的前提。由于流(liu)量🛀🏻系數是靠試驗(yan)提供的,是由很多(duō)次測量結果整理(lǐ)計算而😄得到的，因(yīn)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(shí),各标準節流☁️裝置(zhi)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(guan)道沒有管徑突🌈變(bian)，節流件的安裝經(jing)檢驗其偏心率≤1/10x0.015D(1/β-1),環(huán)室(或夾緊環)的開(kāi)孔直徑與管道内(nèi)徑相等，在此條件(jiàn)下，角接取壓孔闆(pǎn).的光管流量系數(shu)α0的基本相對誤差(chà)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(pǎn)是靠試驗結果整(zhěng)理出來的，.因而是(shì)存在誤差🔴的。設β、△P/P1和(hé)k爲已知,且不計其(qi)誤差時,ε的基本相(xiàng)對誤差規定如🔞下(xià):
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(wei)估計值;
　　若D20爲管徑(jing)的公稱直徑,可令(ling)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(wu)差σ△p/△P的估計方法。
σ△p/△P=1/3ζ△P/△P1
　　式(shi)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(jie)流設計中,取△Pano
3.6煤氣(qì)密度的基本相對(dui)誤差σp1/ρ1
4在非标準規(gui)定狀态下計量時(shí)造成測量誤差的(de)原因
 
　　差壓式流量(liàng)計在煤氣計量的(de)實際應用中，安裝(zhuāng)和使用條💃件等往(wang)往不符合标準規(gui)定，在隻要求流量(liang)🥰相對值的場合下(xià)，對流量的指示值(zhi)和實際值之間的(de)偏差往往不👈被注(zhù)意，但事實，上确是(shì)客觀存在的。下面(miàn)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(dong)
　　焦爐煤氣流體狀(zhuàng)态受生産狀況的(de)制約,變化較頻💃🏻繁(fán),煤氣的瞬時流量(liàng)是流體工況的函(hán)數。而工況參數是(shi)瞬變的，以瞬時參(cān)數計算并累計流(liu)量才是符💁合流量(liàng)計量的✍️科學方法(fǎ)。要很好地解決繁(fán)瑣而複雜的溫度(dù)..壓力、差壓、孔闆、管(guan)道等補償的問題(ti),才能⭐保證流量測(ce)量的準确率。否則(zé)，就會造成計量誤(wù)差。
4.2壓力損失
　　煤氣(qi)流束通過節流件(jian)時，-部分能量用來(lái)克服摩擦阻力和(he)消耗在節流件後(hou)形成的旋渦上。因(yin)而，通過📱節流件後(hòu)流體的靜壓力并(bìng)不能完全恢複，而(er)有一些損失🈲。
4.3密度(dù)的變化
　　煤氣的密(mì)度，對于流量測量(liàng)精度的影響，與差(cha)壓處于同等🙇‍♀️地位(wei),因此必須對它進(jin)行正确的計算。煤(méi)氣㊙️是一種混合氣(qì)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(méi)氣=X1ρ1+X2ρ2+....100
ρ煤氣-煤氣的密(mì)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(fen)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(cao)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(chan)生變化。
4.3.2濕度對密(mì)度的影響
　　焦爐煤(méi)氣是濕煤氣，輸送(song)煤氣的管道沒有(yǒu)保溫措施，介質受(shòu)環境的影響是明(míng)顯的，随季節和環(huan)境溫度的✊不同🐇，介(jiè)質溫度也會産生(sheng)相應的變化，在不(bú)同溫度下介質的(de)飽和水汽含量是(shì)不同的，直接影響(xiǎng)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(kong)闆的尖銳一側應(ying)迎着流向，爲人口(kou)端，而其呈喇叭形(xíng)一側🐅爲出口端，即(ji)孔闆不能裝反。除(chú)此之外，由于安裝(zhuāng)不正确引起🧡的測(cè)量誤差，往往是由(you)于孔闆開孔中⛱️心(xīn)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(xu)十分注意。管道實(shi)際内徑和計算時(shí)所用的管道内徑(jìng)之間的差别，以及(jí)墊片等凸出物的(de)出現、引壓管路上(shang)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(tong)截面積的變化
　　焦(jiao)爐煤氣由于含焦(jiao)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(gòu)，或者由于在孔闆(pǎn)前後角落處日久(jiu)而沉積有沉澱物(wù),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(zhuàng)和尺寸由于化學(xué)腐蝕等原因會發(fā)生變化。對于使用(yòng)廣泛的孔闆來講(jiang)，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(guo)時所産生的壓差(cha)△P将變小，從而引起(qǐ)儀表指示值偏✊低(di)。故應注意✌️檢查、維(wéi)修,必要時應換用(yong)新的孔闆。
4.7能夠測(ce)量差壓的儀表很(hěn)多，爲保證測量的(de)順利進行❤️和流量(liàng)測💋量的精度，對差(cha)壓計要進行選擇(zé),差壓計的測量範(fan)圍必須是包括流(liú)量的整個測量範(fàn)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(ce)的差壓值的平方(fāng)根成比例，差壓計(ji)量程選擇的好壞(huài)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(li)的選型、正确的計(jì)算，更要注意正确(què)的安裝、維護和符(fu)⁉️合使♉用條😄件等，才(cai)能保證差壓式流(liú)量計🏃🏻‍♂️有足夠的實(shí)際🔴測量精✊度。

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