摘要(yao):利用常壓(ya)氣體作爲(wei)流動介質(zhi)，以流出系(xi)數平均相(xiang)對誤差、線(xian)性度和不(bu)确定度爲(wei)評價指标(biao)，通過⚽實流(liu)上遊組合(he)管件對孔(kong)闆流量計(ji) 測量性能(neng)的影響。根(gen)據不同的(de)上遊阻流(liu)件對孔闆(pan)流量計測(ce)量💔精度的(de)影響。根據(ju)結果，爲保(bao)證相對誤(wu)💞差在可接(jie)受範圍，給(gei)出對于不(bu)同形式的(de)上遊組合(he)管件孔闆(pan)流量㊙️計對(dui)前直管段(duan)🈲長度的建(jian)議。
0引言
　　根(gen)據海洋平(ping)台上特有(you)的工藝處(chu)理模式和(he)安裝習慣(guan)，分别對中(zhong)海油2006年以(yi)後投産的(de)9個新建海(hai)洋平台JZ25-1CEP、JZ25-1SCEP、JZ25-1SWHPB、BZ26-3WHPA、BZ26-3WHPB、SZ36-1CEPK、JX1-1CEPA、BZ19-4WHPB、LD32-2PSP的(de)三維模👄型(xing)進行了❓流(liu)量計安裝(zhuang)上遊的管(guan)件形式的(de)整理🤩，發現(xian)在上述平(ping)台上孔闆(pan)流量計用(yong)于對天然(ran)氣的計量(liang)占76%，少數是(shi)用于對消(xiao)防水和回(hui)注水的計(ji)量。總結出(chu)4種常見的(de)組合阻流(liu)件形式，開(kai)展上遊💃🏻組(zu)合管件對(dui)孔🐅闆流量(liang)計性能影(ying)響，主要包(bao)括球閥+90°彎(wan)頭、球閥+90°彎(wan)頭+漸縮管(guan)+90°彎頭、球閥(fa)+90°彎頭+漸縮(suo)管、球閥+漸(jian)縮管。
1實驗(yan)平台的設(she)計

　　如圖1所(suo)示圖中的(de)風機通過(guo)外部的變(bian)頻器裝置(zhi)不✔️斷地調(diao)節風👨‍❤️‍👨機的(de)風速，從管(guan)道入口抽(chou)取空氣，爲(wei)實驗提供(gong)穩定的空(kong)氣流體，通(tong)過穩壓罐(guan)來達到穩(wen)壓的目的(de)🈚。圖中的渦(wo)輪流量計(ji)爲标準表(biao)，空氣流體(ti)通過渦輪(lun)流量計時(shi)，可以測得(de)空氣流體(ti)的标準流(liu)量。當空氣(qi)流體通過(guo)孔闆流量(liang)計時，在流(liu)量計的上(shang)遊和下遊(you)會産生壓(ya)差，這種壓(ya)差可以經(jing)過高精度(du)的差壓變(bian)送器檢測(ce)并轉化😘成(cheng)4～20mA信号，然後(hou)通過16位的(de)A/D轉換芯片(pian)，将模拟信(xin)号🤩轉化成(cheng)數字信号(hao)送到計算(suan)機進行處(chu)理，穩壓罐(guan)上的溫度(du)傳感器将(jiang)電壓信号(hao)轉🏒換成對(dui)應的溫度(du)信号，送到(dao)16位的模拟(ni)量信号采(cai)集卡A/D芯片(pian)進行處理(li);同時模📧拟(ni)✏️量信号采(cai)集卡A/D芯片(pian)還✊對标準(zhun)表的頻率(lü)進行采集(ji)。在計算機(ji)中安裝實(shi)驗标定系(xi)統軟件，該(gai)軟件是用(yong)VB進行編寫(xie)☀️的，支持多(duo)線♈程實時(shi)通信，通過(guo)這種軟件(jian)，可以在計(ji)算機中實(shi)現不同的(de)數據的顯(xian)示🏃🏻‍♂️與分析(xi)。
　　下面對用(yong)到的儀器(qi)設備的性(xing)能參數進(jin)行說明:
　　标(biao)準表采用(yong) 渦輪流量(liang)計 ，測量範(fan)圍在25～1400m3/h之間(jian)，精度爲0.5%，重(zhong)複性爲0.06%;溫(wen)度傳感器(qi)采㊙️用的是(shi)精度爲0.1%;壓(ya)力傳感器(qi)爲ＲOSEMOUNT3051型号，精(jing)度爲0.075%; 差壓(ya)變送器 爲(wei)日本橫河(he)的EJA110A，可測量(liang)的差壓範(fan)圍爲0～10kPa，精度(du)爲0.075%;模拟量(liang)💃信号采🐪集(ji)卡采用的(de)是研華PCI-1716，精(jing)度爲16位。本(ben)次實驗對(dui)象選擇了(le)DN100孔闆流量(liang)計。
2阻流件(jian)對孔闆流(liu)量計測量(liang)精度影響(xiang)的實驗研(yan)究
2.1孔闆流(liu)量計的基(ji)準實驗
　　用(yong)于孔闆流(liu)量計的基(ji)準實驗的(de)前直管段(duan)長50D，後直⛹🏻‍♀️管(guan)段長👌10D，管道(dao)内流體流(liu)動爲充分(fen)發展的湍(tuan)流狀态［1］［2］［3］［4］。前(qian)期♉大量文(wen)獻表明，前(qian)直管段長(zhang)度達到50D時(shi)，可以認爲(wei)流場已經(jing)充分發展(zhan)🌈;同時，後直(zhi)管段達到(dao)10D，不會影響(xiang)孔闆流量(liang)計流出系(xi)數。阻流件(jian)實驗均按(an)照前直管(guan)段50D，後直管(guan)段10D的直管(guan)段爲基準(zhun)進行比較(jiao)，從而得到(dao)流出系數(shu)和流出系(xi)數相對誤(wu)差的變化(hua)情況。
2.2上遊(you)阻流件對(dui)孔闆流量(liang)計測量精(jing)度影響的(de)實驗研究(jiu)
2.2.1上遊阻流(liu)件類型—DN100球(qiu)閥+DN100單彎頭(tou)的實驗研(yan)究
　　上遊阻(zu)流件類型(xing)爲DN100球閥+DN100單(dan)彎頭的雷(lei)諾數-流出(chu)系數⛷️曲線(xian)圖如圖2所(suo)示，從圖中(zhong)可以看出(chu)，前直管段(duan)長度爲50D、30D的(de)流出系數(shu)與基準實(shi)驗極爲接(jie)近，從10D開始(shi)，随着前直(zhi)管段長度(du)的縮短，流(liu)出系數呈(cheng)遞減趨勢(shi)。

　　從(cong)表1可以看(kan)出，相對于(yu)基準實驗(yan)，前直管段(duan)長度爲50D和(he)30D時平均相(xiang)對誤差爲(wei)正值，其他(ta)工況下爲(wei)負值;比較(jiao)而言，50D較30D的(de)平🥵均相對(dui)誤差略大(da)，但量值僅(jin)差0.06%;從30D開始(shi)，随着直管(guan)段長度的(de)🧡縮短，流出(chu)系數的相(xiang)對誤差呈(cheng)遞增趨勢(shi)，此變化🤩趨(qu)勢也可見(jian)圖3所示。


2.2.2上(shang)遊阻流件(jian)類型—DN150球閥(fa)+DN150變DN100漸縮管(guan)的實驗研(yan)究
　　阻流件(jian)類型爲DN150球(qiu)閥+DN150變DN100漸縮(suo)管的雷諾(nuo)數-流出系(xi)數曲線圖(tu)👄如圖4所示(shi)，從圖中可(ke)以看出，随(sui)着前直管(guan)段長度的(de)縮短，流出(chu)系數呈遞(di)減趨勢。

　　從(cong)表2可以看(kan)出，相對于(yu)基準實驗(yan)，前直管段(duan)長度爲30D、10D的(de)平均相對(dui)誤差爲正(zheng)值，前直管(guan)段長度爲(wei)4D的平均相(xiang)對誤差爲(wei)負值;從絕(jue)對值上看(kan)，前直管段(duan)長度爲🔅4D時(shi)相對誤差(cha)最大，此變(bian)化趨勢也(ye)可見圖5所(suo)示。


2.2.3上遊阻(zu)流件類型(xing)—DN150球閥+90°單彎(wan)頭+DN150變D100漸縮(suo)管的實驗(yan)研❓究
　　阻流(liu)件類型爲(wei)DN150球閥+90°單彎(wan)頭+DN150變DN100漸縮(suo)管的雷諾(nuo)數-流出系(xi)數曲線圖(tu)如圖6所示(shi)，從圖中可(ke)以看出，随(sui)着前直管(guan)段長度的(de)縮短，流出(chu)💋系數呈遞(di)減趨勢。

　　從(cong)表3可以看(kan)出，相對于(yu)基準實驗(yan)，前直管段(duan)長度爲50D和(he)30D時平均相(xiang)對誤差爲(wei)正值，其他(ta)工況下爲(wei)負值;前🙇‍♀️50D與(yu)前30D的平均(jun)相對誤差(cha)較爲接近(jin)，從前30D開始(shi)，縮短前🧡直(zhi)管段，平均(jun)相對誤差(cha)呈增大趨(qu)勢，此趨勢(shi)也可見圖(tu)7所示。


2.2.4阻流(liu)件類型—DN150球(qiu)閥+90°單彎頭(tou)+DN150變DN100漸縮管(guan)+90°單彎頭的(de)實驗研究(jiu)🏒
　　阻流件類(lei)型爲DN150球閥(fa)+90°單彎頭+DN150變(bian)DN100漸縮管+90°單(dan)彎頭的雷(lei)諾數-流出(chu)系數曲線(xian)圖如圖8所(suo)示，從圖中(zhong)可以看出(chu)，随着前直(zhi)管段長度(du)的縮短，流(liu)出系數呈(cheng)遞減趨勢(shi)。

從表4可以(yi)看出，相對(dui)于基準實(shi)驗，前直管(guan)段長度爲(wei)50D和30D時☂️平均(jun)相對誤差(cha)爲正值，其(qi)他工況下(xia)爲負值;前(qian)直管🐪段長(zhang)度爲50D與30D的(de)平均相對(dui)誤差較爲(wei)接近，從前(qian)🈲30D開始，縮短(duan)前直管段(duan)，平均相對(dui)誤差整體(ti)呈增大趨(qu)勢，此趨勢(shi)也可見圖(tu)9所示。
3結論(lun)
　　安裝條件(jian)的不同對(dui)孔闆流量(liang)計有着很(hen)大的影響(xiang)💯，根據💞不同(tong)的安裝條(tiao)件，對孔闆(pan)流量計的(de)測量精度(du)的影響進(jin)行了實驗(yan)研究。研究(jiu)發現:


1)當孔(kong)闆流量計(ji)上遊存在(zai)阻流件時(shi)，對于不同(tong)形式的阻(zu)⭕流件🏒，當後(hou)直管段長(zhang)度不變時(shi)，随着前直(zhi)管段長度(du)變短，流出(chu)🤩系數相對(dui)誤差随之(zhi)變大。
2)從實(shi)驗結果分(fen)析，讨論的(de)4種組合式(shi)阻流件情(qing)況所需的(de)前直管段(duan)長度均比(bi)ISO5167中規定的(de)前直管段(duan)長度❓短。說(shuo)♋明标準中(zhong)規定的比(bi)💯實際應用(yong)時更嚴格(ge)苛刻。

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