标准节流装置流量测量系统应用及问题分析

标准节流装置节流装置用于测量流量，其工作原理如下：在管道内部装有断面变化的孔板或喷嘴等节流件，当流体流经节流件时由于流束收缩，则在节流件的前后产生静压力差，利用压差与流速的关系可进一步测出流量。

对于未经标定的节流装置，只要它与已经经过充分实验标定的节流装置几何相似和动力学相似，则在已知有关参数的条件下，可以认为节流件前后的静压力差与所流过流体的流量间有确定的数值关系。

因此可以通过压差来测流量。

节流件的形式很多，有孔板、喷嘴、文丘里管、四分之一圆弧孔板、偏心孔板和圆缺孔板等。

有的甚至可用管道上的部件如弯头等所产生的压差来测量流量，但是由于它所产生的压差值较小，影响的因素很多，因此很难测量准确。

应用最多的是标准节流装置孔板、喷嘴和文丘里管。

标准节流装置是由节流件、取压装置和节流件上游第一个阻力件、第二个阻力件、下游第一个阻力件以及它们间的直管段所组成。

标准节流装置同时规定了它所适应的流体种类、流体流动条件以及对管道条件、安装条件、流体参数的要求。

1．标准节流件及其取压装置目前国际上规定的标准节流件有下列几种：①标准孔板。

可以采用角接取压、法兰取压、D(D为管道直径)和D／2取压方式。

②喷嘴。

其形式有ISA 1932喷嘴和长径喷嘴两种。

它们的取压方式不同，ISA 1932喷嘴采用角接取压法；而长径喷嘴的上游取压口在距喷嘴入口端面1D处，下游取压口在距喷嘴入口端面的0．50D处。

③文丘里管。

根据收缩段是呈圆锥形或是呈圆弧形，又可分为古典文丘里管和文丘里喷嘴。

古典文丘里管上游取压口位于距收缩段与入口圆筒相交平面的1／2D处；文丘里喷嘴上游取压口与标准喷嘴相同。

它们的下游取压口分别在距圆筒形喉部起始端的O．5D处和O．3d(d为孔径)处。

(1)标准孔板1)孔板本体标准孔板的形状如图4—1所示。

它是带有圆孔的板，圆孔与管道同心，直角入口边缘非常锐利。

标准孔板的开孔直径d是一个非常重要的尺寸，对制成的孔板，应至少取4个大致相等的角度测得直径的平均值。

天然气流量计量有三种方法天然气流量计常见问题解决方法天然气流量计量有三种方法：体积流量计量、质量流量计量和能量流量计量，传统天然气计量接受容积单位计量。

近几年来，以质量和能量单位进行计量已成为一种进展趋势天然气流量计量有三种方法：体积流量计量、质量流量计量和能量流量计量，传统天然气计量接受容积单位计量。

近几年来，以质量和能量单位进行计量已成为一种进展趋势。

大容量、高压天然气计量中优先使用能量或质量单位。

我国早期对天然气计量不够重视，天然气计量技术进展缓慢，至今日然气商品计量仍接受体积计量方式。

目前天然气体积流量计量仪表紧要有孔板流量计、涡街流量计、涡轮番量计和容积式流量计，我们应用较广泛的是标准孔板流量计。

1、计量中存在的问题标准孔板流量计是一种间接的、综合参数的技术测量，使用仪表多，影响因素多而杂。

正常情况下其测量精准度能充分GB2624—93标准和SY/T6143—1996天然气流量的标准孔板计量方法标准的要求。

在实际工作中，偏离标准规定的条件对计量精准度的影响，有的可定量估算并进行修正，有的只能定性估量不确定的幅值与方向，但有的是多种条件同时偏离，这就产生了特别多而杂的情况。

由于一般文献只介绍某一条件偏离引起误差，缺少多种条件同时偏离时测量误差的相关资料。

大量的现场调查和实践阅历表明，显现计量问题的紧要原因是节流装置的设计、制造、安装使用和工况条件偏离了标准规定的范围。

其紧要表现如下：没有严格按SY/T6143—1996标准进行设计，制造和安装。

选择测量管径过大，长期处于低雷诺整数，上下游管段未按标准要求安装配套，管内径未实测。

孔板流量计以较稳定的流速参数作为设计依据，流量过小或过大都会使计量误差加添。

要正确选择与使用差压计，若差压计工作量程在30%以下，会大大降低流量测量精准度。

当天然气流量减小后，要适时更换差压计的量程或孔板规格，否则因差压造成计量误差会成倍加添。

在选择仪表差压量程时，即要考虑孔径比，又要考虑孔板压力损失后的压力是否充分生产需要。

姓名：见习单位：论文指导：主要内容：差压式流量计在天然气产销厂的应用分析差压式流量计的应用分析1.差压式流量计介绍1.1结构差压式流量计主要由差压装置、差压变送器和流量积算仪组成。

1.2测量原理当流体流经管道内的节流件时，流速将在节流件处形成局部收缩，因而流速增加，静压力降低，于是在节流件前后便产生了压差。

流体流量愈大，产生的压差愈大，这样可依据压差来衡量流量的大小。

1.3理论基础差压式流量计是以伯努利方程和流动连续性方程为依据，当被测介质流经差压件时，在其两侧产生差压，由差压与流量的关系，通过测量差压确定流体的流量。

1.4差压式流量计与其他类型流量计的比较2.常见差压式流量计2.1常用节流装置标准节流装置：按照标准文件设计、制造、安装和使用，无须经实流校准即可确定其流量值并估算流量测量误差。

①孔板：具有测量精度高、安装方便、使用范围广、造价低、无需实流校准等特点，广泛应用于各种介质的流量测量。

适用介质：各种液体、气体、蒸汽等在管道中安装一个孔板（节流板），流体流经孔板时，速度增加，压强减小。

孔板两侧的静压头之差正好是管中动压头之差：（P1-P0）/ρ=（U02-U12）/2。

②喷嘴和文丘里喷嘴是一个以管道中心线为旋转轴的对称体。

具有结构简单、牢固，稳定可靠，寿命长，价格低廉、无须实流校准等特点。

很适用于高压、大流量工况的测量。

长颈喷嘴见图2-1，文丘里喷嘴见图2-2。

图2-1长颈喷嘴图2-2文丘里喷嘴2.2 FloBoss103智能流量管理器2.2.1关于 Floboss103的介绍FloBoss103是一台小型的一体化的流量计算机，不仅具有静压、差压、温度等信号的直接测量功能，通过具有瞬时流量和累积流量等计算功能，还能实现各种报表所需数据的数字化远传功能，被称作“流量管理器”。

但与传统的流量积算仪系统(流量积算仪和压力、差压变送器、温度传感器)相比。

称其为“一体化智能流量积算仪”更为合适。

2.1.2 Floboss103的特点作为替代传统的流量积算仪系统的新产品，现已在天然气流量计量领域中被广泛的应用，与传统的流量积算仪系统相比，具有以下几个方面的特点: (1)数据管理高效数据管理包括瞬时流量、日累计流量、月累计流量、总累计流量等数据记录、存储功能，还可以对部分数据进行历史查询，其高效的报表功能代替了原有的人工报表，大大降低了数据管理的成本。

1.标准节流装置是在流体的层流型工况下工作的。

（）答案：×2.用椭圆齿轮流量计测量流量的过程，同流体的流动形态即雷诺数有关。

（）答案：X3.夹装式超声波流量计不能测气体。

（）答案：√4.磁场能量只与最终的电流值有关，而与电流建立的过程无关。

（）答案：√5.用节流式流量计测流量时，流量越小，测量误差越小。

（）答案：×6.若流量孔板接反，将导致流量的测量值增加。

（）答案：×7.差压流量计导压管路，阀门组成系统中，当平衡阀门泄漏时，仪表指示值将偏低。

（）答案：√8.使用差压变送器反吹风方式测量流量，当负压管泄漏时，流量示值减小。

（）答案：×9.⅛尔塔巴流量计测量流量时对直管段没有要求。

（）答案：X10.超声波液位计不适合测量带有较高压力罐体设备的液位。

（）答案：V11.电磁流量计适用测量管内具有一定导电性液体的瞬时体积流量。

（）答案：√12.涡轮流量计的环型流通截面是变化的，基本上同流量大小成正比，但流过环形间隙的流速变化不大。

（）答案：X转子流量计的环型流通截面是变化的，基本上同流量大小成正比，但流过环形间隙的流速变化不大。

13.涡轮流量变送器的出厂合格证上都有一个仪表常数，它是从理论上计算出来的。

（）答案：×仪表常数是实际标定出来的。

14.流量是一个动态量，其测量过程与流体的物理性质无关。

（）答案：×流量是一个动态量，其测量过程与流体的物理性质有关。

15.用孔板测量某种接近理想气体的流量，在孔板设计中，流束的膨胀系数将等于1。

（）16.因为流束膨胀系数取决于介质是否具有可压缩性，对不可压缩性的介质（如液体）=1；对可压缩性的介质（如气体）VI。

17.用孔板测量某种气体的流量，假定该接近理想气体，那么，在孔板设计中，流束的膨胀系数将VI。

（）答案：√18.靶式流量计适用于测量粘性介质和悬浮颗粒的介质。

（）答案：V19.电磁流量计属于速度式体积流量测量仪表。

节流装置、节流组件安装使用说明书上海精普仪表厂节流装置、节流件组件安装使用说明书■概述节流装置是测量流量的差压感受元件。

配合差压变送器以及显示、记录、积算和调节仪表，可用来测量、积算和控制液体、蒸汽和气体的瞬时流量值和累计流量值。

由于结构简单制造方便，安装容易，使用时间长，价格便宜等特点，在流量仪器中应用最广泛，最成熟的一种。

它广泛地应用于石油、冶金、电力和轻工业等工业部门。

● 节流装置由标准节流件，取压装置和符合要求的前、后直管组成。

● 节流组件由节流件、取压装置（包括取压口、引压短管和阀门）、配套法兰组成。

●标准节流件有标准孔板、标准喷嘴、标准文丘里管。

标准孔板按取压形式分：角接取压标准孔板、法兰取压标准孔板、径距取压标准孔板。

标准喷嘴按型式分：ISA1932喷嘴、长颈喷嘴。

标准文丘里管按结构型式分：文丘里喷嘴、粗铸文丘里管、卷板文丘里管，机械加工文丘里管。

●非标准节流件有双重孔板、四分之一圆孔板、圆缺孔板、小口径孔板、偏心孔板等。

●所生产的标准节流装置是按国际标准ISO 5167-1（1991）及国家标准GB/T 2624-93的技术规范进行设计，制造的。

■主要技术指标节流装置：标准孔板流出系数的不确定度δc/C如下：当β≤0.6时，δc/C=±0.6%当0.6<β≤0.75时，δc/C=±β%（β为节流件的直径比）标准喷嘴流出系数的不确定度δc/C如下：当β≤0.6时，δc/C=±0.8%当0.6<β≤0.8时，δc/C=±(2β-0.4)%长颈喷嘴流出系数的不确定度为：δc/C=±2.0%粗铸文丘里管流出系数的不确定度为：δc/C=±0.7%卷板文丘里管流出系数的不确定度为：δc/C=±1.5%机械加文丘里管流出系数的不确定度为：δc/C=±1 %文丘里喷嘴流出系数的不确定度为：δc/C=±(1.2+1.5β4)%■工作原理在充满流体的圆形管道中安装了节流件后，当被测流体流过节流件时，流速将在节流处形成局部收缩，从而使收缩截面内平均流速增加，在节流件的上游侧静压力上升，下游侧静压下降，于是在节流件的上、下游侧产生静压力差△P。

各种流量计工作原理及优缺点测量流体流量的仪表统称为流量计或流量表。

流量计是工业测量中重要的仪表之一。

随着工业生产的发展，对流量测量的准确度和范围的要求越来越高。

流量测量技术日新月异，为了适应各种用途，各种类型的流量计相继问世，目前已投入使用的流量计己超过IOO 种。

每种产品都有它特定的适用性，也都有它的局限性。

按测量原理分为力学原理、热学原理、声学原理、电学原理、光学原理、原子物理学原理等。

按流量计的结构原理进行分类，有容积式流量计、差压式流量计、浮子流量计、涡轮流量计、电磁流量计、流体振荡流量计中的涡街流量计、质量流量计和插入式流量计。

按测量对象划分，就有封闭管道和明渠两大类；按测量目的又可分为总量测量和流量测量，其仪表分别称作总量表和流量计。

总量表测量一段时间内流过管道的流量，是以短暂时间内流过的总量除以该时间的商来表示，实际上流量计通常亦备有累积流量装置，做总量表使用，而总量表亦备有流量发讯装置。

因此，以严格意义来分流量计和总量表己无实际意义。

一、按测量原理分类1.力学原理：属于此类原理的仪表有利用伯努利定理的差压式、转子式；利用动量定理的冲量式、可动管式；利用牛顿第二定律的直接质量式；利用流体动量原理的靶式；利用角动量定理的涡轮式；利用流体振荡原理的旋涡式、涡街式；利用总静压力差的皮托管式以及容积式和堰、槽式等等。

2.电学原理：用于此类原理的仪表有电磁式、差动电容式、电感式、应变电阻式等。

3.声学原理：利用声学原理进行流量测量的有超声波式、声学式（冲击波式）等。

4.热学原理：利用热学原理测量流量的有热量式、直接量热式、间接量热式等。

5.光学原理：激光式、光电式等是属于此类原理的仪表。

6.原子物理原理：核磁共振式、核幅射式等是属于此类原理的仪表。

7.其它原理：有标记原理（示踪原理、核磁共振原理）、相关原理等。

二、按流量计结构原理分类按当前流量计产品的实际情况，根据流量计的结构原理，大致上可归纳为以下几种类型：1、差压式流量计差压式流量计是根据安装于管道中流量检测件产生的差压、己知的流体条件和检测件与管道的几何尺寸来计算流量的仪表。

流量测量节流装置（孔板）技术资料全说明一.概述作用：指导操作、经济核算、保障安全的重要参数。

1.1测量流量的现状现状：迄今为止，流量的测量准确度较低，流量计的通用性很差，单位传递和仪器的检定都有困难，是发展中的领域。

原因：流体性质多样：单相与多相、牛顿与非牛顿、粘与非粘、可压和不可压、汽化、结晶和清洁杂质等。

管路系统的多样性：圆和非圆、光滑和粗糙、弯曲情况等。

流动状态多样：层流，紊流（充分发展与非充分发展）、满管、非满管、明渠…1.2概念1）瞬时流量（流量）q ：单位时间内流过某一截面的物质数量（质量或体积）。

2）总流量（总量、累积流量）Q ：在某一时间内流过的物质数量。

Q=t ⎰qd , 4-1q =dtdQ4-2 若q = c 则Q= q (t 2-t 1) 4-33）流量表示法：● 质量流量m q ： 单位：kg/s kg/h ● 体积流量v q ： 单位：m 3/s m 3/h ● 二者之间的关系：v m q q ρ= 4-4ρ——流体的密度kg/ m 34）说明● 质量流量是物质的固有属性不随外界条件发生变化，是反映流量的最好方法。

● 凡是没有特殊说明的流量，均指的是瞬时流量。

1.3流量测量方法的分类1）容积法流体的固定的已知大小的体积逐次的从流量计中排放流出，则计算流出次数，就可以求出总量，计算排放频率，就可以求出q。

例如刮板流量计、椭圆齿轮流量计、腰轮流量计。

v特点：流体的流动状态，雷诺数影响小，易准确计数。

但是不宜于高温，高雅，赃、污介质，上限不能很大，漏流以及磨损。

2）流速法：应用最多，流通截面积恒定时，截面上的平均流速与体积流量成正比，测出与流速有关的物理量就可以知流量的大小。

例如差压法、动压、涡轮等。

3）质量法：●直接法：由牛顿第二定律，测力，加速度，得出质量。

例如：转子，靶式。

●间接法：体积流量与密度信号综合运算。

4）其他：漩涡、热式、电磁、超声波。

二.节流式流量计是目前应用最广的一种流量计，约占70%，今后相当长的时间内还会占40%～45%优点：形式不需要个别标定，能保证相当高的工作精度。

孔板流量计测量精度的方法孔板流量计常见问题解决方法孔板流量计，具有结构简单、维护和修理便利、性能稳定等特点，并且广泛应用于石油、化工、冶金、电力、供热、供水等领域的过程掌控和测量。

但孔板流量计在现场测量的时候孔板流量计，具有结构简单、维护和修理便利、性能稳定等特点，并且广泛应用于石油、化工、冶金、电力、供热、供水等领域的过程掌控和测量。

但孔板流量计在现场测量的时候，还是会碰到一些问题，常常会由于一些客观的因素而导致测量结果误差较大，下面就给大家紧要介绍下提高孔板流量计测量精度的方法：1、孔板流量计进行逐台标定：大家都知道，标准孔板只要设计制造参照相关标准，不需要实流标定就可以直接使用。

由于流出系数可以直接由软件算出，但是计算机计算终归的比较理想的，和现场环境还是有确定差别的，所以，为了保证测量精度，建议对每台流量计进行实流标定，把标定出的流出系数和计算结果进行比对，算出差值，进行修正。

2、温度对孔板流量计的影响及其修正，流体温度变化引起密度的变化，从而导致差压和流量之间的关系变化，其次，温度变化引起管道内径，孔板开孔的变化，对温度变化的修正，就是实行温度仪表测量现场温度进而输入到二次仪表中来修正温度变化而导致的误差。

3、可膨胀性校正：孔板流量计测量蒸汽，气体流量时，必需进行流体的可膨胀性校正，实在校正系数可以参照节流装置设计手册。

4、雷诺数修正，孔板流量计的流量系数和雷诺数之间有确定的关系，当质量流量变化时，雷诺数成正比变化，因而引起流量系数的变化。

5、蒸汽质量流量的计算，孔板流量计测量蒸汽时，先由差压信号求得流量值，再由蒸汽温度，压力值查表得出密度，来计算蒸汽流量质量。

以上内容，是关于提高孔板流量计测量精度方法的介绍。

在实行方法之前，需要对孔板流量计测量精度不精准的原因进行分析和了解。

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减温水流量测量标准节流装置设计与计算实验报告实验报告：减温水流量测量标准节流装置设计与计算一、实验目的本实验旨在设计和计算减温水流量测量标准节流装置，以实现对减温水流量的准确测量。

二、实验原理标准节流装置是测量流量的标准设备，其原理是基于流体的动能、压力能和声波等在节流过程中发生变化，通过测量这些参数的变化来计算流量。

本实验采用标准孔板作为节流装置，通过测量差压来计算流量。

三、实验步骤1. 选取合适的测量管道，安装标准孔板；2. 将孔板上游侧管道封堵，安装测量接头；3. 连接差压计和数据采集系统，进行系统校准；4. 开启流量源，逐渐增加流量，记录差压和流量的数据；5. 重复步骤4，直至流量稳定；6. 关闭流量源，整理数据。

四、实验结果与分析1. 实验数据表格记录了不同流量下的差压和流量数据。

通过分析数据，可以得出流量与差压之间的关系曲线。

2. 根据流量与差压之间的关系曲线，可以拟合出流量与差压的函数关系式，进而求得流量值。

根据实际测量结果与理论计算结果的比较，可以验证节流装置的准确性和稳定性。

3. 实验过程中需要注意测量误差的影响，如温度、压力、管道粗糙度等。

在实验过程中应尽可能减小这些因素的影响，以提高测量精度。

4. 根据实验数据和计算结果，可以得出减温水流量测量标准节流装置的设计和计算完成。

该装置具有较高的准确性和稳定性，可以满足实际工程应用的需求。

五、实验结论本实验成功设计和计算了减温水流量测量标准节流装置，并进行了实际测量验证。

结果表明该装置具有较高的准确性和稳定性，可以满足减温水流量测量的需求。

在实际应用中，应注重减小测量误差的影响，以提高测量精度。

同时，应根据实际情况对装置进行定期维护和校准，以确保其正常运行。