變面積孔板流量計是一種新型差壓式流量計，范圍度寬，可測范圍100：1，測量精度高，精確度土1%，尤其適蒸汽計量使用。
概述
　　傳統(tǒng)的孔板流量計最大的不足是在被測流量相對于滿量程流量較小時，差壓信號很小，這一缺點(diǎn)大大影響其測量的范圍度和精度。校準(zhǔn)證書中一般是按校準(zhǔn)的等級來劃分。比如壓力校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)。變面積可變壓頭孔板流量計，由于突出的優(yōu)點(diǎn)，使得在測量范圍度要求大、測量精確度要求高、振動較明顯等場合得到了一般應(yīng)用。典型產(chǎn)品有英國斯派莎克的GLLFLO等。
變面積孔板流量計工作原理
　　線性孔板又稱彈性加載可變面積可變壓頭孔板，曲面圓錐體在彈簧力的作用下來回移動，其流通面積隨流量大小而自動變化，使輸出信號(差壓)與流量成線性關(guān)系，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

　　在孔板流量計中，當(dāng)流體流過開孔面積為A的孔板時，流量創(chuàng)。孔板前后產(chǎn)生的差壓之間有如下關(guān)系:


　　在圖1所示的變而積孔板流量計中，于孔板處插入一個紡錘形錐體，由差壓引起的活塞一彈簧組件的壓縮量(活塞的移動1離)為X，則：

　　由式可知，流量與差壓成線性關(guān)系，所以取出差壓信號即可得到流量。
3.變面積孔板流量計特點(diǎn)
3.1.范圍度寬
　　變面積孔板流量計的差旅信號’。流星成線性關(guān)系，可測范圍為l00:1，因此，對于流量變化大的測量對象，一臺流量計就可解決，能適應(yīng)蒸汽、燃油測量的日夜及冬夏季負(fù)荷變化。
3.2.精度高
　　流量計出前逐臺經(jīng)過水標(biāo)定，并進(jìn)行多項(xiàng)補(bǔ)償最大比例偏差為士1%
3.3.直管段要求低
　　由于孔板的變面積設(shè)計，使其成為在高雷諾數(shù)條件下工作的測量機(jī)構(gòu)，可在緊靠彎管、一三通下游的部位進(jìn)行測量(為了保證測量精度，制造還是要求上游直管段≥6倍管徑，下游直管段≥3倍管徑)。
3.4.耐振性好
　　在振動較大的惡劣場所，人們總是抱怨振動對準(zhǔn)確的影響，變面積孔板則和一般的孔板計量一樣是有很好的抗振動性能，以保證計一量準(zhǔn)確。計量檢測率是指檢測器具的數(shù)量跟公司所有器具的比例。
4.保證測量精度的措施
4.1.逐臺用水標(biāo)定
　　從式2和3可知，只要線性孔板，f,的彈簧線性好，而且活塞被加仁成理想形狀，使得流通面積A與位移X的1/2次方成線性關(guān)系，就能使片壓與流量之間的線性關(guān)系成立。由于活塞的曲面加工可能會存在偏差，采用了逐臺標(biāo)定的方法消除影響。逐臺標(biāo)定是以水為介質(zhì)，不同G徑均選擇14個標(biāo)定點(diǎn)，其中流量較小時，標(biāo)定點(diǎn)排得較密，圖2所示為一臺DN200變面積子版流量計的標(biāo)定曲線，(1英寸水柱一249.0889Pa)。

　　利用標(biāo)定數(shù)據(jù)對變面積孔板流量計的非線性偏差進(jìn)行校正還需借助于流量二次表。具體做法是將標(biāo)定數(shù)據(jù)寫入二次表中的折線表，然后二次表根據(jù)輸入的差壓信號(電流值)用杳表和線性內(nèi)插的方法求得水流量值9mn。得到水流量值還不是最終目的，因?yàn)楸粶y流體不一定是水，當(dāng)被測流體為其他液體時，用式進(jìn)行密度校正。

4.2.雷諾數(shù)校正
　　孔板流量計的流量系數(shù)同雷諾數(shù)之問有確定的函數(shù)關(guān)系，當(dāng)質(zhì)量流量變化時，雷諾數(shù)成正比變化，因而引起流量系數(shù)的變化。在變面積孔板流量計中，采用較簡單的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行雷諾數(shù)校正。

　　但若計算結(jié)果大于m值時，則取kre=m。n和m數(shù)值同于孔板的口徑DN有關(guān)，己經(jīng)固化在制造商提供的流量二次表內(nèi)。
3.溫度影響及其校正
　　溫度影響變面積孔板流量計使之產(chǎn)生偏差主要通過三條途徑:
a.流體溫度變化引起流體密度變化、從而導(dǎo)致差壓與流量之間的關(guān)系變化。
b.流體溫度變化引起管道內(nèi)徑、孔板開孔直徑以及活塞幾何尺寸的變化，溫度升高，環(huán)隙面積增大，導(dǎo)致流量計示值有偏低趨勢。
c.流體溫度變化，變面積孔板流量計中的承載彈簧溫度相應(yīng)變化，引起式2中的彈性常數(shù)K2發(fā)生變化。溫度升高，K2減小，活塞位移x增大。
　　上述三條途徑對流量示值的影響都可以進(jìn)行校正，其中途徑а。可由下式10中的流體密度進(jìn)行補(bǔ)償。在線性孔板用來測量蒸汽流量時，流體溫度作為自變量，參與查蒸汽密度表。從而可由二次表自動進(jìn)行此項(xiàng)補(bǔ)償。
　　上述途徑b和c流量示值的影響關(guān)系較復(fù)雜，在變面積孔板流量計中，采用式8所示的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行校正:

　　此項(xiàng)校正也是在流量二次表中完成的，其中t為來自溫度傳感器(變送器)的流體溫度信號。


　　可膨脹性校正也在流量二次表中完成，由二次表進(jìn)行在線計算。
4.5蒸汽質(zhì)量流量的計算
　　用變面積孔板型流量計測量蒸汽流量時，蒸汽質(zhì)量流量在二次表中由式10計算得到：

5.安裝和使用

變面積孔板型流量計的安裝如圖3所示。
①水平度要求
　　線性孔板應(yīng)安裝在水平管道上，其原因是線性孔板內(nèi)部的紡錘形活塞及承載彈簧都有一定的重量，如果管道傾斜此重力勢必引起輸出差壓信號的漂移。
②引壓管的引向如圖Z-所示。如果線性孔板安裝位置很高，考慮維修的方便，可以將差壓變送器安裝在維修人員便于接近的位置，但應(yīng)按儀表安裝規(guī)程保證引壓管的坡度，確保引壓管內(nèi)充滿冷凝水，以利差壓信號的不失真?zhèn)鬟f。
③用變面積孔板流量計測量減溫減壓器前(或后)蒸汽流量時，安裝部位應(yīng)盡量遠(yuǎn)離減溫減壓器設(shè)備，因?yàn)闇p溫減壓器振動都較大，更重要的是減溫減壓過程引起的流動脈動容易引起流量示值升高，遠(yuǎn)離脈動源可因脈動幅值的衰減而減小影響。但總的來說，相同的脈動條件對變面積孔板流量計的影響要比標(biāo)準(zhǔn)孔板小得多，這是因?yàn)樽兠娣e孔板流量計的變截面特性，使得流過節(jié)流部位的流速比標(biāo)準(zhǔn)孔板高。
6流量二次表的功能、特點(diǎn)、要求
6.1下限流量計費(fèi)功能
　　任何流量計都有保證精確度的最小流量和可測量最小流量，如果流量進(jìn)一步減小，將會出現(xiàn)精確度無法保證或小信號切除的情況，這對貿(mào)易計量來說是不公正的。
　　在流量積算儀中，分別設(shè)定“下限流量約定值”和“下限收費(fèi)流量”。儀表運(yùn)行后，如果實(shí)際流量小于“下限流量約定值”，即以“下限收費(fèi)流量”取代實(shí)際流量進(jìn)行積算。
6.2停汽判斷功能
　　有些用戶在休息天將蒸汽完全關(guān)閉，停止用汽，這時不能再按“下限收費(fèi)流量”計費(fèi)，方法是由儀表根據(jù)停汽后流體溫度、壓力參數(shù)的變化作出判斷，判斷結(jié)果一旦為“停汽”，即停止積算。
6.3超計劃耗用計費(fèi)功能
流量計如果超過設(shè)定范圍運(yùn)行，一般均導(dǎo)致計量值偏低。除此之外，在熱網(wǎng)中如果超計劃耗能，還將影響熱網(wǎng)的供熱品質(zhì)。這不僅損害供方利益，而且損害其他用戶利益。因此，，熱力公司一般同需方約定最大用能量，如果超過此量，一般約定加1倍或數(shù)倍收費(fèi)。
　　 智能流量積算儀可設(shè)定兩個參數(shù)，分別是“最大耗用流量”和“超用費(fèi)率”。儀表運(yùn)行時，依次顯示兩個瞬時流量，一個是“實(shí)際流量”，另一個是“收費(fèi)流量”。
6.4掉電記錄功能
用于熱能計量的表計在電源中斷后，累積值雖能保持但不會繼續(xù)增加。有時需方為了少付熱費(fèi)，就將儀表電源拉掉一段時間。流量積算儀的掉電記錄功能可以將掉電事件一次不漏地記錄下來。當(dāng)主電源掉電時，儀表自動記下內(nèi)部實(shí)時時鐘所指的日期和時間，
當(dāng)主電源恢復(fù)供電時，儀表再一次記下實(shí)時時鐘所指的日期和時間。
6.5定時抄表功能
　　定時抄表功能，就是儀表在抄表員所指定的抄表時刻(在菜單中預(yù)先設(shè)置)，讀取流量累積值并存放在儀表的一個單元中。將全廠流量積算儀設(shè)置同一抄表時間，抄表人員巡回路線和時間的差異都不影響抄錄結(jié)果，因此有利十分表和總表的平衡計算。
6.6無紙記錄功能
　　有許多流量測量系統(tǒng)都希望具備記錄功能，記下重要數(shù)據(jù)和信息。在智能流量積算儀中加上一片海量存儲器，在軟件的支持下，使儀表具有無紙記錄功能，從而可收到簡單、可靠、價廉、存儲的信息量大的效果。
4.可膨脹性校正
　　節(jié)流式差壓流量計用來測量蒸汽、氣體流量時，必須進(jìn)行流體的可膨脹性校正。依據(jù)ISO標(biāo)準(zhǔn)，在變面積孔板流量計中用經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行校正:
可膨脹性校正也在流量二次表中完成，由二次表進(jìn)行在線計算。
5.蒸汽質(zhì)量流量的計算
　　用變面積孔板型流量計測量蒸汽流量時，蒸汽質(zhì)量流量在二次表中由式計算得到:
結(jié)束語
①變面積孔板流量計是新一代孔板流量計，測量范圍度大，測量精確度高，在渦街流量計不能勝任的許多惡劣場所，在普通孔板流量計不能勝任的要求高的場合，變面積孔板流量計均能顯示其獨(dú)特的優(yōu)越性，是在傳統(tǒng)孔板差壓式流量計基礎(chǔ)上的飛躍。
②國產(chǎn)化的智能流量積算儀，結(jié)合中國實(shí)際增設(shè)的許多功能，在熱能貿(mào)易計量中有實(shí)際效果，為維護(hù)熱力公司的合法權(quán)益作出貢獻(xiàn)。

 

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