摘要(yao):利用常壓氣(qì)體作爲流動(dòng)介質，以流出(chū)系數平均相(xiang)對誤差🔞、線性(xing)度和不确定(ding)度爲評價指(zhǐ)标，通過實流(liú)😍上遊♊組合管(guǎn)件對孔闆流(liú)量計 測量性(xìng)能的影響。根(gēn)據不同的上(shàng)遊阻流件對(dui)孔闆流量🚩計(ji)測🧑🏾‍🤝‍🧑🏼量🔞精度的(de)影響。根據結(jié)果，爲保證相(xiàng)對誤差在可(kě)接受範✔️圍，給(gei)出對于不同(tóng)形式的上遊(yóu)組合管件孔(kong)闆流量計對(dui)前直管段長(zhang)度的建議。
0引(yin)言
　　根據海洋(yang)平台上特有(you)的工藝處理(li)模式和安裝(zhuāng)習慣🚶‍♀️，分别對(duì)中海油2006年以(yi)後投産的9個(ge)新建海洋平(píng)台JZ25-1CEP、JZ25-1SCEP、JZ25-1SWHPB、BZ26-3WHPA、BZ26-3WHPB、SZ36-1CEPK、JX1-1CEPA、BZ19-4WHPB、LD32-2PSP的三維模(mo)型進行了流(liú)量計安裝上(shàng)遊的管件形(xíng)式的整理，發(fa)現在上述平(píng)台上孔闆流(liú)量計用于對(dui)天然氣的計(jì)💃🏻量占76%，少數是(shi)用于對消防(fang)水和回注水(shuǐ)的計量。總結(jie)出4種常見的(de)組合阻流件(jian)形式，開展上(shàng)遊⭐組合管件(jiàn)對孔闆流量(liàng)計性能🔅影響(xiang)，主要包括球(qiú)閥+90°彎頭、球閥(fa)+90°彎頭+漸縮管(guan)+90°彎🌈頭、球閥+90°彎(wan)頭+漸縮管、球(qiu)閥+漸縮管。
1實(shi)驗平台的設(shè)計

　　如圖1所示(shi)圖中的風機(ji)通過外部的(de)變頻器裝置(zhi)不斷🏃🏻‍♂️地調節(jie)風🔴機的風速(sù)，從管道入口(kou)抽取空氣，爲(wèi)實驗提供穩(wen)定的🐪空氣🔞流(liu)體，通過穩壓(ya)罐來達到穩(wěn)壓🈲的目的。圖(tu)中的渦輪流(liú)量計爲标準(zhǔn)表，空氣流體(tǐ)通過渦輪流(liú)量計時，可以(yǐ)測得空氣流(liu)體的标準流(liú)量。當空氣流(liu)體通過孔闆(pan)流量計時，在(zai)流量計的上(shàng)遊和下遊會(hui)産👨‍❤️‍👨生🔞壓差，這(zhe)種壓差㊙️可以(yi)經過高精度(dù)的差壓變送(song)器檢測并轉(zhuan)化成4～20mA信号，然(rán)後通過16位的(de)A/D轉換✌️芯片，将(jiang)模拟信号🍉轉(zhuan)化成數字信(xin)号送到計算(suàn)機進行處理(li)🌈，穩壓罐上的(de)溫度傳感器(qì)将電壓信号(hào)轉換成對應(ying)的溫度信号(hao)，送到16位的模(mó)拟量信号采(cǎi)集卡A/D芯片進(jin)行處理;同時(shí)模拟量信号(hao)采集卡A/D芯片(piàn)還對标😍準表(biǎo)的頻率進行(hang)采集。在❤️計算(suan)機中安裝實(shi)驗标定系統(tong)⁉️軟件，該軟件(jian)是用VB進行編(bian)寫的，支持多(duō)線程實時通(tong)信，通過這種(zhong)軟件，可以在(zài)計算機中實(shi)現不同的數(shù)據的顯示與(yu)分析。
　　下面對(dui)用到的儀器(qì)設備的性能(néng)參數進行說(shuō)明:
　　标準表采(cǎi)用 渦輪流量(liàng)計 ，測量範圍(wei)在25～1400m3/h之間，精度(dù)爲0.5%，重複性爲(wei)0.06%;溫度傳感器(qì)采用㊙️的👨‍❤️‍👨是精(jing)度爲0.1%;壓力傳(chuan)感器爲ＲOSEMOUNT3051型号(hao)，精度爲0.075%; 差壓(yā)變送器 爲日(rì)本橫河的EJA110A，可(ke)測量的差壓(yā)範圍爲0～10kPa，精度(du)爲0.075%;模拟量♍信(xìn)号😘采🐕集卡采(cai)用的是研華(huá)PCI-1716，精度爲16位。本(ben)次實驗對象(xiang)🚩選擇了DN100孔闆(pǎn)流量計。
2阻流(liu)件對孔闆流(liú)量計測量精(jing)度影響的實(shi)驗研究
2.1孔闆(pǎn)流量計的基(jī)準實驗
　　用于(yu)孔闆流量計(jì)的基準實驗(yàn)的前直管段(duan)長50D，後直管段(duan)長🏒10D，管道内流(liú)體流動爲充(chōng)分發展的湍(tuan)流狀态㊙️［1］［2］［3］［4］。前期(qī)大量㊙️文獻表(biǎo)明🍓，前直管段(duan)長度達到50D時(shí)，可以認㊙️爲流(liu)場已經充分(fèn)發展;同時，後(hòu)直管段達到(dào)10D，不會影響孔(kong)闆流量計流(liú)出系數。阻流(liu)件實驗均按(an)照前直✔️管段(duan)50D，後直管段10D的(de)直管段🌈爲基(ji)準進行比較(jiao)，從而得到流(liu)出系數和㊙️流(liú)出系數相對(duì)誤差的變化(hua)情況。
2.2上遊阻(zǔ)流件對孔闆(pan)流量計測量(liàng)精度影響的(de)實驗研究✉️
2.2.1上(shàng)遊阻流件類(lei)型—DN100球閥+DN100單彎(wan)頭的實驗研(yán)究
　　上遊阻流(liu)件類型爲DN100球(qiu)閥+DN100單彎頭的(de)雷諾數-流出(chu)系數曲線圖(tú)如圖2所示，從(cóng)圖中可以看(kàn)出，前直管段(duàn)長🔴度爲50D、30D的流(liu)出系數與基(ji)準實驗極爲(wèi)接近，從10D開始(shǐ)，随着前直管(guǎn)段長度的縮(suō)短，流出系數(shu)呈遞減趨勢(shì)。

　　從表1可(ke)以看出，相對(duì)于基準實驗(yàn)，前直管段長(zhǎng)度爲50D和📞30D時平(ping)均相對誤差(cha)爲正值，其他(ta)工況下爲負(fù)值;比較而言(yan)，50D較30D的平均相(xiàng)🛀對誤差略大(da)，但量值僅差(chà)0.06%;從30D開始，随着(zhe)㊙️直管段長度(dù)的縮短，流出(chū)系數的相對(dui)誤差呈遞增(zeng)趨勢，此變化(huà)趨勢也可見(jian)圖3所示。


2.2.2上遊(you)阻流件類型(xíng)—DN150球閥+DN150變DN100漸縮(suo)管的實驗研(yán)究
　　阻流件類(lei)型爲DN150球閥+DN150變(biàn)DN100漸縮管的雷(léi)諾數-流出系(xì)數曲線圖如(ru)🔆圖4所示，從圖(tu)中可以看出(chu)，随着前直管(guǎn)段長度的縮(suo)短，流出系數(shù)呈🥵遞減趨勢(shì)。

　　從表2可以看(kan)出，相對于基(jī)準實驗，前直(zhi)管段長度爲(wei)30D、10D的平🧡均相對(duì)誤差爲正值(zhí)，前直管段長(zhǎng)度爲4D的平均(jun)相對誤差爲(wei)負值;從絕對(dui)值上看，前直(zhí)管段長度爲(wei)4D時相對誤差(cha)最大，此變化(huà)趨勢也可見(jiàn)圖5所示。


2.2.3上遊(you)阻流件類型(xing)—DN150球閥+90°單彎頭(tóu)+DN150變D100漸縮管的(de)實驗研🔅究🈲
　　阻(zu)流件類型爲(wei)DN150球閥+90°單彎頭(tou)+DN150變DN100漸縮管的(de)雷諾數-流💛出(chū)系數⭐曲線圖(tú)如圖6所示，從(cóng)圖中可以看(kan)出，随着前直(zhi)管段長👉度的(de)縮短，流出系(xì)數呈遞減趨(qū)勢。

　　從表3可以(yi)看出，相對于(yú)基準實驗，前(qian)直管段長度(du)爲50D和🥰30D時平均(jun1)相⛱️對誤差爲(wei)正值，其他工(gōng)況下爲負值(zhi);前50D與前🐇30D的平(ping)均相對誤差(cha)較爲接近，從(cóng)前30D開始，縮短(duan)前直管段⛱️，平(píng)均相對誤差(chà)呈增大趨勢(shi)，此趨勢也可(ke)見✍️圖7所示。


2.2.4阻(zǔ)流件類型—DN150球(qiú)閥+90°單彎頭+DN150變(bian)DN100漸縮管+90°單彎(wān)頭的實驗研(yan)究
　　阻流件類(lei)型爲DN150球閥+90°單(dan)彎頭+DN150變DN100漸縮(suō)管+90°單彎頭的(de)雷諾💔數-流出(chū)系數曲線圖(tu)如圖8所示，從(cong)圖中可以看(kàn)出，随着🌂前直(zhí)管段長度🏒的(de)縮短，流出系(xi)數呈遞減趨(qū)勢📱。

從表4可以(yǐ)看出，相對于(yú)基準實驗，前(qian)直管段長度(du)爲50D和30D時平均(jun1)相對誤差爲(wei)正值，其他工(gong)況下爲負值(zhí);前直管段長(zhang)度爲50D與30D的平(ping)均相對誤差(cha)較爲接近，從(cong)前30D開始，縮短(duan)前直管段，平(píng)均相對誤差(chà)整體呈增大(da)趨勢，此趨勢(shi)✍️也可見圖9所(suǒ)示。
3結論
　　安裝(zhuāng)條件的不同(tong)對孔闆流量(liàng)計有着很大(da)的影響，根👅據(jù)不同的安裝(zhuang)條件，對孔闆(pan)流量計的測(cè)量精度的影(ying)響進行了實(shi)驗研究。研究(jiū)發現:


1)當孔闆(pǎn)流量計上遊(you)存在阻流件(jian)時，對于不同(tóng)形式的阻流(liú)件，當後直管(guǎn)段長度不變(bian)時，随着前直(zhí)管段長度變(biàn)短，流出系數(shù)相對誤差随(sui)之變大。
2)從實(shí)驗結果分析(xi)，讨論的4種組(zǔ)合式阻流件(jian)情況所需的(de)前直管段長(zhǎng)度均比ISO5167中規(guī)定的前直管(guan)段長度短。說(shuo)💯明标❄️準中規(guī)定的比👨‍❤️‍👨實際(ji)應用時更嚴(yán)格苛刻。

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