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您的位置:網(wǎng)站首頁(yè) > 新聞資訊 > 文章詳情差壓式流量計的標準型與非標準型
差壓式流量計(以下簡(jiǎn)稱(chēng)DPF或流量計)是根據安裝于管道中流量檢測件產(chǎn)生的差壓、已知的流體條件和檢測件與管道的幾何尺寸來(lái)測量流量的儀表。標準型節流式DPF的發(fā)展經(jīng)過(guò)漫長(cháng)的過(guò)程,早在20世紀20年代,美國和歐洲即開(kāi)始進(jìn)行大規模的節流裝置試驗研究。用得最普遍的節流裝置——孔板和噴嘴開(kāi)始標準化?,F在標準噴嘴的一種型式ISA l932噴嘴,其幾何形狀就是30年代標準化的,而標準孔板亦曾稱(chēng)為ISA l932孔板。節流裝置結構形式的標準化有很深遠的意義,因為只有節流裝置結構形式標準化了,才有可能把國際上眾多研究成果匯集到一起,它促進(jìn)檢測件的理論和實(shí)踐向深度和廣度拓展,這是其他流量計所不及的。
1980年ISO(國際標準化組織)正式通過(guò)國際標準ISO 5167,至此流量測量節流裝置第一個(gè)國際標準誕生了。ISO 5167總結了幾十年來(lái)國際上對為數有限的幾種節流裝置(孔板、噴嘴和文丘里管)的理論與試驗的研究成果,反映了此類(lèi)檢測件的當代科學(xué)與生產(chǎn)的技術(shù)水平。但是從ISO 5167正式頒布之日起,它就暴露出許多亟待解決的問(wèn)題,這些問(wèn)題主要有以下幾個(gè)方面。
- ISO 5167試驗數據的陳舊性。ISO 5167中采用的數據大多是30年代的試驗結果,今天無(wú)論節流裝置制造技術(shù),流量試驗設備及實(shí)驗技術(shù)都有巨大的進(jìn)步,重新進(jìn)行系統地試驗以獲得更高精確度及更可靠的數據是必要的。進(jìn)入80年代美國和歐洲都進(jìn)行大規模的試驗,為修訂ISO 5167打下基礎。
- ISO 5167中關(guān)于直管段長(cháng)度規定的問(wèn)題。在ISO投票通過(guò)ISO 5167時(shí),美國投了反對票,其主要原因是對直管段長(cháng)度的規定有不同意見(jiàn),這個(gè)問(wèn)題應是ISO 5167修訂的主要問(wèn)題之一。
- ISO 5167中各項規定的科學(xué)性問(wèn)題。影響節流裝置流出系數的因素特別多,主要有孔徑與管徑的比值β、取壓裝置、雷諾數、節流件安裝偏心度、前后阻流件類(lèi)型及直管段長(cháng)度、孔板入口邊緣尖銳度、管壁粗糙度、流體流動(dòng)湍流度等,眾多因素影響錯綜復雜,有的參數難以直接測量,因此標準中有些規定并非科學(xué)地確定,而是為了取得一致,不得不人為地確定。著(zhù)名流量專(zhuān)家斯賓塞(E.A.Spencer)提出一系列應重新檢討的問(wèn)題,如孔板平直度、同心度、直角邊緣尖銳度、管道粗糙度、上游流速分布及流動(dòng)調整器的作用等。
- 關(guān)于節流式DPF測量精確度提高的問(wèn)題。鑒于節流式DPF在流量計中占有重要地位,提高其測量精確度意義重大。歷次國際學(xué)術(shù)會(huì )議認為必須使流量測量工作者、流體力學(xué)與計算機技術(shù)工作者緊密合作共同攻關(guān)才能解決此問(wèn)題。
20世紀80年代美國和歐洲開(kāi)始進(jìn)行大規模的孔板流量計試驗研究,歐洲為歐共體實(shí)驗計劃(EEC Experimental Program),美國為API實(shí)驗計劃(API Experimental Program)。試驗的目的是用現代最新測試設備及試驗數據的統計處理技術(shù)進(jìn)行新一輪的范圍廣泛的試驗研究,為修訂ISO 5167打下技術(shù)基礎。1999年ISO發(fā)出ISO 5167的修訂稿(ISO/CD 5167-1-4),該文件為委員會(huì )草案,它在技術(shù)內容與編輯上都有很大改動(dòng),是一份全新的標準。本來(lái)預定于1999年7月在美國丹佛舉行的ISO/TC30/SC2會(huì )議上審查通過(guò)為DIS(標準草案),但是會(huì )議認為尚有細節問(wèn)題應再商榷而未能通過(guò)。新的ISO 5167標準何時(shí)正式頒布尚不得而知。ISO 5167新標準在標準的兩個(gè)核心內容皆有實(shí)質(zhì)性變化,一是孔板的流出系數公式,用Reader-Harris/Gallagher計算式(R-G式)代替Stolz計算式,另一為節流裝置上游側直管段長(cháng)度的規定以及流動(dòng)調整器的使用等。
我們通常稱(chēng)ISO 5167(GB/T2624)中所列節流裝置為標準節流裝置,其他的都稱(chēng)為非標準節流裝置,應該指出,非標準節流裝置不僅是指那些節流裝置結構與標難節流裝置相異的,如果標準節流裝置在偏離標準條件下工作亦應稱(chēng)為非標準節流裝置,例如,標準孔板在混相流或標準文丘里噴嘴在臨界流下工作的都是。
目前非標準節流裝置大致有以下一些種類(lèi):
- 低雷諾數用 1/4圓孔板,錐形入口孔板,雙重孔板,雙斜孔板,半圓孔板等;
- 臟污介質(zhì)用 圓缺孔板,偏心孔板,環(huán)狀孔板,楔形孔板,彎管節流件等;
- 低壓損用 羅洛斯管,道爾管,道爾孔板,雙重文丘里噴嘴,通用文丘里管,Vasy管等;
- 小管徑用 整體(內藏)孔板;
- 端頭節流裝置 端頭孔板,端頭噴嘴,Borda管等;
- 寬范圍度節流裝置 彈性加載可變面積可變壓頭流量計(線(xiàn)性孔板);
- 毛細管節流件 層流流量計;
- 脈動(dòng)流節流裝置;
- 臨界流節流裝置 音速文丘里噴嘴;
- 混相流節流裝置。
節流式DPF現場(chǎng)應用的不斷拓展必然提出發(fā)展非標準節流裝置的要求,多年來(lái)ISO亦在不斷制訂有關(guān)非標準節流裝置的技術(shù)文件,在它們不能成為正式標準之前作為技術(shù)報告發(fā)表??梢灶A見(jiàn),今后有可能若干較為成熟的非標準節流裝置會(huì )晉升為標準型的。20世紀90年代中后期世界范圍內各式DPF銷(xiāo)售量在流量?jì)x表總量中臺數占50%-60%(每年約百萬(wàn)臺),金額占30%左右。我國銷(xiāo)售臺數約占流量?jì)x表總量(不包括家用燃氣表和家用水表及玻璃管浮子流量計)的35%-42%(每年6萬(wàn)-7萬(wàn)臺)。