孔板流量计仪校正实验

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孔板流量计是目前市面上用得比较多的一种测量气体以及蒸汽和液体汲引的流量的工具，它是一种将标准孔板与多参数差压变送器配套组成一种高量程比差压流量装置。现在很多地方需要运用到这种装置，那么孔板流量计的优点和缺点是什么你知道吗？
孔板流量计优点
1、它的结构非常的容易复制，而且它简单牢固，性能比较的稳定性价比也非常的高。
2、它的应用范围非常的广。
3、它的标准节流件是全用的，因此得到了国际标准组织的认可，不需要实流标准，可以即时投用。
4、它的仪表和检测件可以分开不同的厂家生产，因此非常方便进行规模化的生产。
(孔板流量计仪校正实验)

孔板流量计量程比多为5:1，多不超过10:1，其制约因素个就是差压变送器的量程。差压变送器是孔板流量计为精密的组成部件。差压变送器的量程以及测量精度直接决定了孔板流量计的的测量精度以及测量范围。孔板流量计算公式中，差压值与流量的平方是正比关系。由此可见若使用流量为满量程的30%时，差压值处于差压变送器满度量程的9%。若用用流量为满度流量的20%时，则差压值差压差压变送器满度量程的4%。根据gb/t1624-93中不确定计算方式可知当现场使用流量小于满度流量的10%时，不确定度过大。因此厂家建议孔板流量计量程比不宜超过10:1；第二个制约因素为流出系数的制约。现有的孔板流量计算公式中将流出系数作为常数来对待，但是在一定安装条件下，流出系数是随着雷诺数的变化而变化的，因此在实际制作过程中常见一般会增大孔板的差压值和提高流量计的下限值来降低流出系数对孔板流量计测量的影响。该方式使得孔板流量计的量程比更难有所增加。其三为可膨胀系数的制约。膨胀系数是对流体经过节流件由于密度变化引起流出系数变化的修正。常用流量条件下，膨胀系数接近于1，若现场使用流量偏离常用流量过多，会引起附加误差。该点也是限制孔板流量计量程比的主要原因。
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理想流体伯努利方程：Z1+P1/ρ1g+V12/2g=Z2+P2/ρ2g+V22/2g+hf
Z1、Z2是节流元件前后取压点距离基准平台的垂直高度所产生的压力水头；
P1、P2是节流元件前后管线内介质的静压力；
V1、V2是节流元件前后介质的平均流动速度；
ρ1、ρ2是节流前后介质的密度，理想流体可看做节流前后密度不变为ρ；
hf为节流元件造成的流体水头损失，在标准节流元件标准化安装过程中可忽略不计。
根据以上公式及符号定义整理可得：
（V22—V12）/2g=（P1—P2）/ρg+（Z1—Z2）
根据流体的流量守恒定律知节流元件前后的流体流量相等：
Q1=Q2；Q1=V1S1，Q2=V2S2，
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..化工原理实验报告ExperimentalReportofPrincipleoftheChemicalEngineering实验题目Topicofexperiment孔板流量计的校核试验班级组Class___15级化工2____Group二姓名Name日期Date___2017.10.26____上海师范大学生环学院化学系SHANGHAINORMALUNIVERSITYLIFEANDENVIRONMENTALSCIENCECOLLEGEDEPARTMENTOFCHEMISTRY..一、实验目的（Purposeofexperiment）1.熟悉孔板流量计、文丘里流量计的构造、性能及安装方法。2.掌握流量计的标定方法之一容量法。3.测定孔板流量计、文丘里流量计的孔流系数与雷诺准数的关系。二、基本原理（Summaryoftheory）孔板流量计是根据流体的动能和势能相互转化原理而设计的，流体通过锐孔时流速增加，造成孔板前后产生压强差，可以通过引压管在压差计或差压变送器上显示。其基本构造如图1所示。若管路直径为d1，孔板锐孔直径为d0，流体流经孔板前后所形成的缩脉直径为d2，流体的密度为ρ，则根据柏努利方程，在界面1、2处有21/up考虑到实验误差及能量损失等因素，用系数C加以校正21/uCp图1孔板流量计对于不可压缩流体，根据连续性方程可知，代入上式并整理可得01Au?..0012/CpuA令0201则0/uCp?根据和即可计算出流体的体积流量0uA?/200pAV?或0igRCAu式中－流体的体积流量，m3/s；V－U形压差计的读数，m；R－压差计中指示液密度，kg/m3；i?－孔流系数，无因次；0C由孔板锐口的形状、测压口位置、孔径与管径之比和雷诺数Re所决定，具体数值由实验测定。当孔径与管径之比为一定值时，Re超过某个数值后，接近于常数。一般工业0C上定型的流量计，就是规定在为定值的流动条件下使用。值范围一般为0.6～0.7。0C..三、设备和流程图（EquipmentandFloeChartEquipment）实验装置如图2所示。主要部分由循环水泵、流量计、U型压差计、温度计和水槽等组成，实验主管路为1寸不锈钢管（内径25mm）。图2流量计校合实验示意图四、实验步骤（ProceduresofExperiment）1.熟悉实验装置，了解各阀门的位置及作用。启动离心泵。2.对装置中有关管道、导压管、压差计进行排气，使倒U形压差计处于工作状态。3.对应每一个阀门开度，用容积..法测量流量，同时记下压差计的读数，按由小到大的顺序12个数据点，前..密后疏。4.测量流量时应保证每次测量中，计量桶液位差不小于100mm或测量时间为1min。5.主要计算过程如下（1）根据体积法（秒表配合计量筒）算得流量V（m3/h）；（2）根据，孔板取喉径d0＝15.347mm，文丘里取喉径d＝12.403mm；24dVu（3）读取流量V（由闸阀开度调节）对应下的压..差计高度差R，根据02/uCp?和，gR求得C0值。（4）根据，求得雷诺数，其中d取对应的d0值。du?Re（5）在坐标纸上分别绘出孔板流量计的－Re图。0C五、原始记录（Originalrecords）计量桶底面积为0.1㎡流量Vm3/h序号时间s高度㎝水温t℃压差mmH2O1604.4000118588.40001185884..4608.4000118588.4000118588.4000118588.4000118588.40001185884000118588406116023.4000118588.527615查文献数据得27摄氏度下纯水密度粘度μ0.8545（Pa）六、数据处理及结果（SimplecalculationsandResults）计算示例，以序号1为例1）流量V底面积..2）流速m/s（d取喉径24dVud015.171mm）3）孔板压降△P4）孔流系数C05）雷诺数du?Re序号流量Vm3/h流速u0m/s孔板压降△PPa孔流系数雷诺数Re10.2550.392136.7880.7497191.16820.3660.563254.0360.78910321.4430.4800.738429.9060.79513536.3240.5220.803615.5480.72314720.7450.6480.997977.0600.71218274.0360.7081.0891143.1600.71919966.0770.7921.2181465.5900.71122334.9280.8581.3201641.4610.72724196.1791.0801.6622853.0150.69530456.71101.2601.9393966.8640.68735532.83111.3862.1324719.2000.69339086.12121.5302.3546008.9190.67843147.01..孔板流量计C0-Re关系图孔板流量计C0-Re关系单对数坐标图..七、结果及讨论（ResultsandDiscussions）讨论由Co随Re的变化趋势图可知，孔板流量计的孔流系数Co随Re的增大而减小。随着雷诺数的增加，C0减小的趋势也递减。但总体来说与教材图1-33出入较大。原因可能是压差计量程所限，曲线后半段的直线实验未能测得表示，以及操作误差导致数据不精确。思考题1.孔流系数与哪些因素有关答孔流系数由孔板锐口的形状、测压口的位置、孔径与管径之比和雷诺准数有关。2.本实验中水箱实际上起到那种测量仪表的作用答本实验中，通过测算单位时间内水箱内液面升高的高度来计算体积流量，因此水箱起到流量计的作用。3.测量主管道内有空气会对实验结果影响吗为什么答会。因为管道内有空气，则管道内流体就不是纯物质，而是气液混合物，其相应密度、粘度等物性也会发生改变。4.从实验中，可以直接得到R-V的校正曲线，经整理也可以得到C0-Re的曲线，这两种表示方法各有什么优点答C0-Re的曲线表示方法更直接、更准确，R-V的校正曲线方法因为相应坐标数值可鈭直接测量，所以更方便。成绩评定..指导教师（Instructor）_______________年月日
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5、可直接替换孔板
其与孔板具有相同的使用方法和外形，因此可以直接进行替换，不需要任何配管的变化和相关仪表的更改，很适合全厂能源计量改造中将孔板改为平衡流量计。
6、流量测量范围宽
根据试验结果，我们了解到：平衡流量计的性能，使其流速可以从zui小到音速；其zui小雷诺数可低于200，zui大雷诺数大于107；β值可选0.25～0.90。
7、长期稳定性好
由于其紊流剪切力的明显减小，大幅度降低了介质与节流件直接的摩擦，其β值长期保持不变，整个仪表无可动部件，因此可以长期保持稳定性。
8、可测高温高压介质
与孔板等节流装置一样，工作温度压力取决于管道和法兰的材质和等级，工作温度可达850℃，工作压力可达42MPa。
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氨气孔板流量计-选型的原理：
满管道的流体，当它们流经管道内的节流装置时，流束将在节流装置的节流件处形成局部收缩，从而使流速增加，静压力低，于是在节流件前后便产生了压力降，即压差，介质流动的流量越大，在节流件前后产生的压差就越大，所以可以通过测量压差来衡量流体流量的大小。这种测量方法是以能量守衡定律和流动连续性定律为基准的。
智能节流装置（流量计）是集流量、温度、压力检测功能于一体，并能进行温度、压力自动补偿的新一代流量计，该仪表采用先进的微机技术与微功耗新技术，功能强，结构紧凑，操作简单，使用方便
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