一種聚焦孔板流量計及其使用方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明涉及流量的測量技術(shù)領域，特別涉及一種聚焦孔板流量計及其使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 標準孔板流量計應用非常廣泛，它屬于標準節(jié)流裝置，需要按照國家標準GB/ T2624-2006來設計、制造、安裝和使用。標準孔板流量計具有結(jié)構(gòu)簡單、耐用性好、不需要實 流標定、標準化程度高及準確度較高等優(yōu)點，在工業(yè)生產(chǎn)中應用非常廣泛。孔板流量計的測 量特性取決于裝置的幾何特性，流量與差壓有著確定的關系式。
[0003] 傳統(tǒng)方法把差壓以外的變量全看作常量，最后只通過測量差壓確定流量。這樣當 實際的變量偏離設計值時，就會導致設計的流量不確定度無法保證，并且由于把變量作為 常量看待參數(shù)適應范圍有限又導致量程比很窄（3:1)。這是長時間以來，困惑節(jié)流裝置使用 的問題。
[0004] 同時由于標準孔板的結(jié)構(gòu)特點，其上游孔口的直角邊往往出現(xiàn)鈍化現(xiàn)象。研究人 員也研究了一些應對的措施，如國家標準對鈍化后的標準孔板的流出系數(shù)進行修正，以及 銳利度隨年限變化的估算經(jīng)驗公式等?？墒?，在孔板使用過程中，由于流體腐蝕、氣蝕和磨 損等原因造成的鈍化是日積月累而逐漸增強的，這使得孔板長期在偏離正常工作點的鈍化 狀態(tài)下工作，因管道內(nèi)狀況不可見，無法得知鈍化量，更無法計算由此產(chǎn)生的測量值偏差， 實際的鈍化情況直到停工檢修時才能準確地獲得，常給準確測量帶來巨大的影響。
[0005] 實際應用中發(fā)現(xiàn)，在天然氣及煤氣等測量中，當氣體具有一定粉塵等固體雜質(zhì)時， 長時間會導致孔板上游管道淤積。而淤積會改變孔板管道裝置的幾何特性，流量與差壓間 確定的流量關系式將受到影響。此時的孔板相當于長期在故障狀態(tài)下工作，更為嚴重的是， 因管道內(nèi)淤積狀況不可見，無從知道故障程度，更無法計算出由此產(chǎn)生的測量值偏差，存在 很大的隱患。
[0006] 當測量的氣體中含水，那么便可以看做濕氣流過，濕氣是一種特殊形態(tài)的兩相流 動，而這種含水的氣體在工業(yè)生產(chǎn)過程中廣泛存在。濕氣經(jīng)過差壓式流量計時會產(chǎn)生虛高 現(xiàn)象，一直以來嚴重影響著孔板流量計測量的準確性。
[0007] 因此，如何解決標準孔板流量計量程比很窄、孔板尖角鈍化、孔板上游淤積和濕氣 測量產(chǎn)生虛高等一系列問題是一個關鍵。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，增加標準孔板流量計量程和提 高實際測量精度的聚焦孔板流量計。
[0009] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實現(xiàn)： 一種聚焦孔板流量計，包括： 孔板； 前端差壓變送器，所述前端差壓變送器安裝在孔板前端，測量孔板前后差壓值； 后端差壓變送器，所述前端差壓變送器安裝在孔板后端，測量被測介質(zhì)通過孔板后的 壓力損失值； 壓力變送器，所述壓力變送器安裝于孔板前端，測量孔板前端的壓力值； 溫度傳感器，所述溫度傳感器安裝在孔板后端； 在線流量計算器，所述在線流量計算器分別與前端差壓變送器、后端差壓變送器、壓力 變送器和溫度傳感器相連接。
[0010] 所述孔板流量計量程比為30:1。
[0011] -種聚焦孔板流量計的使用方法，包括以下步驟： 1)前端差壓變送器和后端差壓變送器分別測量出孔板前后兩端的差壓值 丨和壓損值iAsr:,差壓比1，是通過前端差壓變送器和后端差壓變送器分別測量孔板前后 的壓損值尨iff此差壓值,所得到的，即取;
實際測量過程變量和密度，就計算一次A并對%進行一次迭代；每迭代一個%.計算一 次t:;周而復始，對??:實現(xiàn)了在線迭代； 3)在線流量計算器根據(jù)孔板直角邊被磨損后產(chǎn)生的圓弧的半徑$與孔板開口直徑: 的比值可用差壓比交的函數(shù)形式表達，即= 在根據(jù)GB/T 21446-2008中關于 孔板銳利度修正系數(shù)％與沒#^的關系表之規(guī)定，即可得到孔板銳利度修正系數(shù)％，在線流 量計算器時刻根據(jù)孔板銳利度修正系數(shù)％與原始儀表系數(shù)％:乘積，得到新的儀表系數(shù)么 實施在線修正；差壓比與孔板上游淤積程度s = 4S/s(i)3 - rf2)，其中是孔板上游淤積橫 截面積）存在函數(shù)關系，即s = 同時孔板淤積程度#來表征孔板淤積修正系數(shù):?:，即 4 ，二者將結(jié)合即可得到孔板淤積修正系數(shù)今，在線流量計算器時刻根據(jù)孔板淤積 修正系數(shù)$與原始儀表系數(shù)％乘積，得到新的儀表系數(shù)々，實施在線修正；濕氣流經(jīng)孔板產(chǎn) 生的虛高可用經(jīng)典虛高修正模§!
1表示，其中最難測量的L-M參數(shù)i與差 壓比，存在函數(shù)關J
利用此關系可得到無量綱修正虛高系數(shù)％.，當通過氣體 不含水，即濕度為O時，尤量綱修正虛高系數(shù)對儀表系數(shù)不產(chǎn)生影響；當濕氣通過時，根據(jù) 上述關系，無量綱修正虛高系數(shù)%發(fā)生變化，在線流量計算器時刻將原始儀表系數(shù)4除以 無量綱修正虛高系數(shù)，從而得到新的儀表系數(shù)々，實施在線修正。
[0012] 與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是： 本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、設計合理、使用方便、科學實用等特點，本發(fā)明聚焦孔板通過在 線迭代計算的方式，有效增加標準孔板流量計量程，并通過在孔板后直管段增開一取壓點， 測量被測介質(zhì)的壓損，再與差壓值進行比較，結(jié)合在線對差壓比值的變化進行計算，即可自 動調(diào)節(jié)儀表系數(shù)，實施在線修正，同時該方法可有本發(fā)明聚焦孔板自身所帶在線流量計算 器自行運算，無需人工簡單，且運算時間短。
【附圖說明】
[0013] 圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖。
[0014] 1-孔板2-前端差壓變送器3-后端差壓變送器4 一壓力變送器5-溫度 傳感器6-在線流量計算器。
【具體實施方式】
[0015] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進一步說明： 如圖1所示，一種聚焦孔板流量計，包括孔板1 ;前端差壓變送器2,所述前端差壓變送 器2安裝于孔板1前端，測量孔板1前后差壓值(根據(jù)取壓位置的不同，可分為角接取壓、法 蘭取壓、D-D/2取壓);后端差壓變送器3,所述后端差壓變送器3安裝在孔板1后端，測量被 測介質(zhì)通過孔板1后的壓力損失值；壓力變送器4,所述壓力變