孔板流量計的概述及用途

孔板流量計(以下簡稱DPF或流量計)是根據安裝於（yú）管道中流量檢測件產生的差壓、己知的流體條件和檢測件與管（guǎn）道的兒何（hé）尺寸來測量流量（liàng）的儀表（biǎo）.DPF由一次裝置(檢測件)和二次裝置(差壓（yā）轉換和流量顯示儀表)組成.通常以（yǐ）檢測件的型式對（duì）DPF分類，如孔扳流量計、文丘（qiū）裏管流量（liàng）計及均（jun1）速甕量計等.二次裝置為各種機（jī）械、電子、機電一體式差壓計，差壓變送器和流量顯示及（jí）計算儀表，它己發展為三化(係（xì）列化通用化及標準（zhǔn）化)程度（dù）很高的種類規格龐雜的一大（dà）類（lèi）儀表.差壓計既可用於測量流量參數，也可測量其他參數(如壓力、物位、密度等)。

DPF按其檢（jiǎn）測件（jiàn）的作用原理可分為節流式、動壓頭式、水力阻力式、離（lí）心式、動壓（yā）增益式和（hé）射流式等兒大類，其中以節流式和動壓頭（tóu）式應用*為廣泛。

節流式DPF的（de）檢測件按其標準化（huà）程度（dù）分為標準型和（hé）非標準型兩大類.所謂標準節流裝置（zhì）是指按照標準文件設計、製造、安裝（zhuāng）和使（shǐ）用，無須經實流校準（zhǔn）即可確定其流量值並（bìng）估算流量測量誤差，非標準節流裝置是成熟程度較差（chà），尚未列入標（biāo）準文（wén）件中的（de）檢測件。

標準型（xíng）節（jiē）流式DPF的發展經過漫（màn）長的過（guò）程，早在20世紀20年代，美（měi）國和歐洲即開始進行大（dà）規模的節流裝置試驗研究.用得*普遍的節流（liú）裝置（zhì）一孔板和噴嘴開（kāi）始（shǐ）標準化.現在標準噴嘴的一（yī）種型式ISA1932噴嘴，其兒何形狀就（jiù）是30年代標準化的，而標準孔板亦曾稱為ISA 1932孔板。節流裝（zhuāng）置結構形式的標準化有很深遠的意義，因為隻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，它促進檢測件的理論和（hé）實踐向深度（dù）和廣度拓展，這是（shì）其他流量計所不及的.1980年（nián）IS以國際標準化組織)正式通過國際標準IS05167, X11七流（liú）量（liàng）測（cè）量節流（liú）裝置（zhì）*一個國際標準誕生了.ISO 5167總結了兒十年來（lái）國際上對為數有限的兒種節流裝置(孔板、噴嘴和文丘裏（lǐ）管)的理（lǐ）論與試驗的研究成果，反映了此類檢（jiǎn）測件的當代科學與生產的技術水平.但（dàn）是從ISO 5167正式頒布之日起，它就暴露（lù）出許多（duō）待解決的（de）問題，這些問題主要有以下兒個方麵（miàn）。

1)ISO 5167試驗數據的陳舊性ISO 5167中采用（yòng）的數據大多（duō）是30年代的試驗結果，**無論節流裝置製造技術，流量（liàng）試驗設備及實驗技術都有巨大的進步，重新（xīn）進（jìn）行係統地試驗以獲（huò）得更高精確（què）度及更可靠的（de）數據（jù）是必要的.進入（rù）80年代美國和歐（ōu）洲都進行大規模的試（shì）驗，為修訂ISO 5167打下基礎（chǔ）。

2) ISO 5167中關於直管段長度規定的問題在ISO投票通過ISO 5167時，美國（guó）投了反對票，其主要原因是（shì）對直管段長度的規定（dìng）有（yǒu）不同（tóng）意見，這個問題應（yīng）是ISO 5167修訂的主要問題之一。

3) ISO 5167中各項規定的科學性問題影響節流裝置流出係數的因素（sù）特別多，主要有孔徑與管徑的比值p、取壓裝置、雷諾數、節流（liú）件安裝偏（piān）心度、前後阻流件類型及直（zhí）管段長度、孔板入口邊緣尖銳度、管壁粗（cū）糙度、流體流動湍流度等，眾多因素影響錯綜（zōng）複雜，有的參數難以直（zhí）接測量，因此標準中有些規定並非科學地確定，而是為了取得一致，不得不人為地確定.**流量（liàng）專家斯賓（bīn）塞(E. A.Spencer)提出一係列應重新檢討的問題，如孔板平直度、同心度、直角邊緣尖銳度、管道粗糙度、上遊流速分布及流動調整器的作用等（děng）。

4)關於節流式DPF測量精確度提高的問題鑒於節流式DPF在流量計中占有重要地位，提高其（qí）測量精確度意義重大.曆（lì）次國際（jì）學術會（huì）議認為必須（xū）使流量測（cè）量工作者、流體力學與計算機技術工作者緊密（mì）合作共同攻關才能解決此問題。

20世紀80年代美國和歐洲開始進行大規模的孔板流量計試驗研究，歐洲為歐共體實（shí）驗計（jì）劃(EECExperimental Program)，美國為API實驗計劃(API Experimental Program).試驗的目的是用（yòng）現代*新測試設備及試驗數據的統計處理技術進行新一輪的範（fàn）圍廣泛的（de）試驗研究，為修訂ISO 5167打下技術基礎（chǔ）.1999年（nián）ISO發出ISO 5167的修訂稿(ISO / CD 5167-1-4)，該文件為（wéi）委（wěi）員（yuán）會草案，它在（zài）技術內容與編輯上都有很大改動，是一份全新的標準。本來預定於（yú）1999年7月在美國丹佛舉行的ISO / TC30/ SC2,9--U上審查通過為DIS(標準草案)，但是會議認為尚有細節問（wèn）題應再商榷而未能通過（guò）.新的ISO5167標準何時正式頒布尚不得而知.ISO 5167新標準在標準（zhǔn）的兩個核心內容皆有實質性變化，一是（shì）孔板的流出係數公式（shì），用Reader-Harris/Gallagher計算式(R-G式)代替Stolz計算式，另一為節流裝置（zhì）上遊側（cè）直管段長度的規定以（yǐ）及流動調整器的使用等。

我們通常稱ISO 5167 (GB /T2624)中所列節流裝置為標準節流（liú）裝置，其他的（de）都稱為非標準節流裝置，應（yīng）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（de），如果標（biāo）準節（jiē）流裝置在（zài）偏離標準條件下工（gōng）作亦應稱為非（fēi）標準節流（liú）裝置（zhì），例（lì）如，標準孔（kǒng）板在混相流或標準文丘裏噴嘴在臨界流下工作的（de）都是。

目前非標準節流裝置（zhì）大致有以下一些種類:

1)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:

2)髒汙介質用圓（yuán）缺孔板，偏心（xīn）孔板，環狀孔（kǒng）板，楔形（xíng）孔板，彎管節流件等;

3)低壓損用羅洛斯管，道（dào）爾管，道爾孔板，雙重文（wén）丘裏噴嘴，通用文丘裏管，Vasy管等:

4)小管徑用整體(內藏)孔板:

5)端頭節流裝（zhuāng）w端（duān）頭孔板，端頭噴嘴，Borda管等;

6)寬範圍度節流裝（zhuāng）置彈性加載可變麵積可變壓頭流量計(線性孔板):

7)毛細管節流件（jiàn）層流流量計（jì）:

8)脈動流節流裝置:

9)臨界流節流裝置音速文丘（qiū）裏噴嘴;

10)混相流節流裝置.

節流式DPF現場應用（yòng）的不斷拓展（zhǎn）必然提出發展非標準節流裝置的要（yào）求，十餘年來（lái）ISO亦在不斷（duàn）製訂有關非標準節流裝置的技術文件，在它們不能（néng）成（chéng）為正（zhèng）式（shì）標準之前作為技術報告發表.可以預見，今後有可能若幹較為成熟的非標準節流裝置會晉升為標準（zhǔn）型（xíng）的。

20世紀90年代中後期**範（fàn）圍（wéi）內各式DPF銷售量在（zài）流量儀表總量中台數占5009a-6009a(每年約（yuē）百萬台)，金（jīn）額占（zhàn）30%左右.我國銷售台數（shù）約占流量儀表總（zǒng）量(不包括家用燃氣表和家用水表及玻璃（lí）管浮子流量計)的35%-42%(每年6萬一7萬台)。