1 孔板流量計的用途
孔板流量計被廣泛應(yīng)用于化工、食品、煤炭、建筑、交通、輕 紡、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域，是改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源、提 高管理水平和經(jīng)濟(jì)效益的重要工具。 蒸汽的流量測量方法按工作原理劃分，可分為直接式質(zhì)量流量計和間接式質(zhì)量流量計，在工業(yè)企業(yè)中蒸汽的測量多采用間接式，其中節(jié)流式差壓流量計和渦街流量計是主流。這兩種流量計在測量中各有優(yōu)缺點(diǎn)，如差壓流量計以孔板流量計為例，其范圍度廣，穩(wěn)定性好；而渦街流量計的*性是孔板式流量計所不具備的，尤其是在蒸汽參數(shù)偏離設(shè)計值時，其測量誤差遠(yuǎn)小于孔板式流量計的測量。
1.孔板式流量計
孔板流量計是差壓式流量計的一種,流體流經(jīng)一個收縮截面，測量通過此截面的差壓。根據(jù)丹尼爾·伯努利在1738年的研究工作，流體經(jīng)過孔板的速度和其壓力損失的平方根成比例關(guān)系。
1.1孔板流量計的測量原理
充滿管道的流體，當(dāng)它們流經(jīng)管道內(nèi)的節(jié)流裝置時，流束將在節(jié)流裝置的節(jié)流件處形成局部收縮，從而使流速增加，靜壓力低，于是在節(jié)流件前后便產(chǎn)生了壓力降，即壓差，介質(zhì)流動的流量越大，在節(jié)流件前后產(chǎn)生的壓差就越大，所以孔板流量計可以通過測量壓差來衡量流體流量的大小。這種測量方法是以能量守衡定律和流動連續(xù)性定律為基準(zhǔn)的。
1.2孔板流量計的安裝條件
圖1 孔板流量計測量原理
所謂孔板流量計，就是在管道內(nèi)部加裝一個中間開孔的圓 板，然后測量蒸汽在孔板前后的壓力差，經(jīng)過計算換算出蒸汽的 流量。
因為蒸汽的流速在節(jié)流件處（孔板）形成局部收縮，靜壓力 降低，流速增加，于是在節(jié)流件前后便產(chǎn)生了壓差。
根據(jù)流動連續(xù)性方程（質(zhì)量守恒定律）和伯努利方程（能量守恒定律），流量的大小與差壓的大小存在一定的比例關(guān)系： M2∝ΔP。式中，M 為流量；ΔP 為差壓。
通過引壓管將差壓信號引入差壓變送器，差壓變送器將差 壓信號送入流量積算儀，積算儀將差壓信號換算成流量信號。同 時通過溫度和壓力傳感器測出蒸汽的溫度和壓力，積算儀根據(jù) 當(dāng)時的溫度和壓力計算出補(bǔ)償后的流量。
制造一個孔板流量計需要以下參數(shù)：管道的口徑（管徑×壁 厚）；孔板流量計測量的介質(zhì)；被測介質(zhì)的工作溫度；被測介質(zhì)的 工作壓力（壓力、最小壓力、正常壓力）；被測介質(zhì)的工作流 量（流量、最小流量、正常流量）；被測介質(zhì)的黏度。
（1）標(biāo)準(zhǔn)孔板的中心線應(yīng)當(dāng)與管道中心線同軸。
（2）孔板流量計安裝時應(yīng)配有一段測量管,至少保持DN、后5DN的等徑直管段，以提高測量精度。
（3）引壓管路的內(nèi)徑與管路長度和介質(zhì)臟污程度有關(guān)，通常在16米以內(nèi)用內(nèi)徑為8-12mm的管子。
（4）引壓管路應(yīng)有牢固的支架托承，兩根取壓管路應(yīng)盡可能互相靠近并遠(yuǎn)離熱源或震動源，測量水蒸汽流量時，應(yīng)用保溫材料一同包扎，必須時（如氣溫0℃以下）加伴熱管防止結(jié)冰。在測量臟污流量時， 應(yīng)附設(shè)隔離器或沉降器。
（5）引壓管路內(nèi)必須始終保持單相流體狀態(tài)。被測流體是液體時，引壓管路內(nèi)全部是液相，不能有氣泡。為此應(yīng)在引壓管路的點(diǎn)裝排水閥或在點(diǎn)裝排氣閥，在新裝或檢修差壓變送器時時應(yīng)特別注意。
1.3孔板流量計的優(yōu)缺點(diǎn)孔板流量計的優(yōu)點(diǎn)：
（1）應(yīng)用最多的孔板式流量計結(jié)構(gòu)牢固,性能穩(wěn)定可靠,使用壽命長；
（2）檢測件與變送器、顯示儀表分別由不同廠家生產(chǎn),便于規(guī)模經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)。 孔板流量計的缺點(diǎn)：
a 測量精度偏低；
b 量程比小，一般僅為1:3~1:5； c 現(xiàn)場安裝要求高；
d 壓損大。
2孔板流量計的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)
孔板流量計優(yōu)點(diǎn)：適用于較大口徑管道的計量（目 前口徑大于 DN 1000 mm 的流量計一般只能選用孔板）。經(jīng)久耐用；
孔板流量計缺點(diǎn) :對節(jié)流裝置、引壓管、冷凝罐安裝要求很高，安裝較為復(fù)雜。孔板流量計整體校驗比較困難， 目前只能對差壓傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器單獨(dú)進(jìn)行校驗，整體的精度難于確保。
3 負(fù)誤差的分析及解決辦法
3.1 孔板安裝不正確
孔板的尖銳一側(cè)應(yīng)該迎著流體流向為入口端，呈喇叭口形 的一側(cè)為出口端。如果裝反，顯示將會偏小許多。
解決辦法：檢查孔板安裝方向，正確安裝孔板。
3.2 孔板入口邊緣磨損
如果孔板使用時間較長，特別是在被測介質(zhì)夾雜固體顆粒 等雜物情況下，都會造成孔板的幾何形狀和尺寸的變化，如果造 成開孔變大或開孔邊緣變鈍，測量壓差就會變小，流量顯示就會 偏低。
解決辦法：對孔板進(jìn)行重新加工，使開口達(dá)到要求；嚴(yán)重時 進(jìn)行更換。
3.3 變送器零點(diǎn)漂移
如果使用時間較長，變送器的零點(diǎn)可能會發(fā)生漂移，如果是 負(fù)漂移，顯示的差壓將會減小，顯示的流量也會減小。
解決辦法：對變送器的零點(diǎn)進(jìn)行校正。
3.4 上下游直管段長度不夠
上下游直管段長度如果不夠，氣體將得不到充分發(fā)展，會使 計量結(jié)果造成較大誤差，如果上游在規(guī)定直管段內(nèi)存在多個彎 頭，將使計量結(jié)果偏低。
解決辦法：改造蒸汽管道，使上下游直管段長度達(dá)到規(guī)定要 求。在節(jié)流裝置之前加裝整流器。
3.5 差壓變送器的三閥組漏氣
如果三閥組中的高壓閥或平衡閥漏氣，將會導(dǎo)致測量差壓 減小，測量結(jié)果就會偏低。 會員1.png)
