常用能源计量装置工作原理及应用

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1、常用能源计量装置工作原理及应用纪纲中国机械工业技术培训中心提纲差压式流量计的工作原理及应用涡街流量计的工作原理及应用插入式流量计的工作原理及应用电磁流量计的工作原理及应用容积式流量计的工作原理及应用热式流量计的工作原理及应用科氏力质量流量计的工作原理及应用超声流量计的工作原理及应用天然气流量的测量1.差压式流量计工作原理及应用1.1差压式流量计的优势优异的稳定性、可靠性和抗振动能力；对高温、高压、低静压、低流速、低密度流体的适应性；口径从小到大，系列齐全；变更量程方便；只要按照标准设计、制造、安装和使用，无需实流标定就能获得规定的准确度，因而为用户带来方便。1-01差压式流量

2、计的理论基础差压式流量计是基于流体的质量守恒定律和能量守恒定律开发的一种流量计质量守恒定律能量守恒定律1-021.2差压式流量计的分类（1）已实现标准化的差压流量计：ISO5167标准中所列的几种节流装置①标准孔板②喷嘴③文丘里管1-03差压式流量计的分类（2）非标差压式流量计①低雷诺数用：1/4圆孔板，锥形入口孔板，双重孔板，双斜孔板，半圆孔板等；②脏污介质用：圆缺孔板，偏心孔板，环状孔板，楔形孔板，弯管节流件等；③低压损用：罗洛斯管，道尔管，道尔孔板，双重文丘里喷嘴，通用文丘里管，Vasy管等；④小管径用：整体（内藏）孔板；⑤端头节流装置：端头孔板，端头喷嘴，Borda管

3、等；1-04宽范围度节流装置宽范围度节流装置：弹性加载可变面积可变压头流量计（线性孔板）；毛细管节流件：层流流量计；临界流节流装置：音速文丘里喷嘴；流道式，多孔节流装置，机翼式插入式差压流量计:圆形截面检测杆；棱形截面检测杆；T形截面检测杆；弹头形截面检测杆。1-05标准节流装置与非标节流装置主要差别标准节流装置：只要按照标准设计、制造、安装和使用，无须实流标定就能获得规定的准确度。所以标准节流装只须几何检验法检验。非标节流装置必须经实流标定才能保证准确度。1-06与差压式流量计有关的标准1.GB／T2624-2006用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量（等同翻译

4、ISO5167：2003）1-072.GB／T21188-2007用临界流文丘里喷嘴测量气体流量（等同翻译ISO9300：2005）3.GB／T21446用标准孔板流量计测量天然气流量4.JB／T2274-91流量显示仪表5.JJG640差压式流量计检定规程6.JJG1003-2005流量积算仪检定规程1.3差压式流量计工作原理1.差压式流量计基本关系式1-08式中qm──质量流量，kg/s；C──流出系数；β──直径比，β=d/D；D──管道内径，m；ε1──节流件正端取压口平面上的可膨胀性系数；d──工作条件下节流件的开孔直径，m；Δp──差压，Pa；ρ1──节流件正端取

5、压口平面上的流体密度，kg/m3。流出系数C的R/G公式：当D＜71.12mm时，应加以下一项：1-09关于标准孔板流出系数C的R/G公式（一）1-10β——工况下孔径与管径之比，β=d/D；符号定义：式中D的单位：mm；ReD——管道雷诺数；——孔板上游端面到上游取压口的距离——孔板下游端面到下游取压口的距离——孔板上游端面到下游取压口的距离对于D-D/2取压法：L1=1，L2=0.47对于角接取压法：L1=L’2=0对于法兰取压法：L1=L’2=25.4/D，D的单位：mmR/G公式是根据16522个数据点回归出来的。关于标准孔板流出系数C的R/G公式（二）如按全部数据库

6、计算，当ReD＞4000时：R/G公式的标准偏差0.259%；R/G公式的标准偏差δ=0.245%如在Stolz公式所包括的范围内比较：StolzISO5167公式的标准偏差δ=0.390%；1-11采用新老公式时，数据的标准偏差R／G公式是怎样得到的1-12国际上对差压式流量计的研究已经进行几十年。许多国际上著名的实验室都做了大量试验研究工作，并获得大量实验数据。NEL（英国国家工程实验室）资深研究员READER-HARRIS对16522个数据点做了分析和回归，得到著名的R／G公式，故标准孔板的技术又提高了一步。1-13当试验流体为不可压缩流体时，ε1=1用实验室的方法求得

7、流出系数C1-14对于角接和D—D/2（径距）取压的孔板：d≥12.5mm；50mm≤D≤1000mm；0.1≤β≤0.75；对于0.1≤β≤0.5时；ReD≥4000；对于β＞0.5的孔板；ReD≥16000β2对于法兰取压的孔板：d≥12.5mm；50mm≤D≤1000mm；0.1≤β≤0.75；ReD≥5000和ReD≥170β2D；式中D的单位是mm。当管径D＜150mm时，必须计算孔板上游管道的相对粗糙度Ra/D，该Ra/D值在上游10D的长度范围内都应满足下表（104Ra/D的最大值）的要求