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差壓計(jì)的原理及測(cè)量
閱讀：779 發(fā)布時(shí)間：2015-8-26
差壓計(jì)的原理
充滿管道的流體,，當(dāng)它流經(jīng)管道內(nèi)的節(jié)流件時(shí),，如圖4.1所示，流速將在節(jié)流件處形成局部收縮,，因而流速增加,，靜壓力降低，于是在節(jié)流件前后便產(chǎn)生了壓差,。流體流量愈大,，產(chǎn)生的壓差愈大，這樣可依據(jù)壓差來(lái)衡量流量的大小,。這種測(cè)量方法是以流動(dòng)連續(xù)性方程(質(zhì)量守恒定律)和伯努利方程(能量守恒定律)為基礎(chǔ)的,。壓差的大小不僅與流量還與其他許多因素有關(guān)，例如當(dāng)節(jié)流裝置形式或管道內(nèi)流體的物理性質(zhì)(密度、粘度)不同時(shí),，在同樣大小的流量下產(chǎn)生的壓差也是不同的,。
差壓計(jì)的流量方程
式中 qm--質(zhì)量流量，kg/s;
qv--體積流量,，m/s;
C--流出系數(shù),；
ε--可膨脹性系數(shù)；
β--直徑比,，β=d/D;
d--工作條件下節(jié)流件的孔徑,，m；
D--工作條件下上游管道內(nèi)徑,，m,；
△P--差壓，Pa,；
ρl--上游流體密度,，kg/m。
由上式可見(jiàn),，流量為C,、ε、d,、ρ,、△P、β(D)6個(gè)參數(shù)的函數(shù),，此6個(gè)參數(shù)可分為實(shí)測(cè)量[d,，ρ，△P,，β(D)]和統(tǒng)計(jì)量(C,、ε)兩類。
實(shí)測(cè)量
1)d,、D 式(4．1)中d與流量為平方關(guān)系,，其度對(duì)流量總精度影響較大，誤差值一般應(yīng)控制在±0．05%左右,，還應(yīng)計(jì)及工作溫度對(duì)材料熱膨脹的影響,。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定管道內(nèi)徑D必須實(shí)測(cè)，需在上游管段的幾個(gè)截面上進(jìn)行多次測(cè)量求其平均值,，誤差不應(yīng)大于±0．3%,。除對(duì)數(shù)值測(cè)量精度要求較高外，還應(yīng)考慮內(nèi)徑偏差會(huì)對(duì)節(jié)流件上游通道造成不正常節(jié)流現(xiàn)象所帶來(lái)的嚴(yán)重影響,。因此,，當(dāng)不是成套供應(yīng)節(jié)流裝置時(shí),，在現(xiàn)場(chǎng)配管應(yīng)充分注意這個(gè)問(wèn)題,。
2)ρ ρ在流量方程中與△P是處于同等位置,，亦就是說(shuō)，當(dāng)追求差壓變送器高精度等級(jí)時(shí),，絕不要忘記ρ的測(cè)量精度亦應(yīng)與之相匹配,。否則△P的提高將會(huì)被ρ的降低所抵消。
3)△P 差壓△P的測(cè)量不應(yīng)只限于選用一臺(tái)高精度差壓變送器,。實(shí)際上差壓變送器能否接受到真實(shí)的差壓值還決定于一系列因素,，其中正確的取壓孔及引壓管線的制造、安裝及使用是保證獲得真實(shí)差壓值的關(guān)鍵,，這些影響因素很多是難以定量或定性確定的,，只有加強(qiáng)制造及安裝的規(guī)范化工作才能達(dá)到目的。
統(tǒng)計(jì)量
1)C 統(tǒng)計(jì)量C是無(wú)法實(shí)測(cè)的量(指按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)制造安裝,，不經(jīng)校準(zhǔn)使用),，在現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí)zui復(fù)雜的情況出現(xiàn)在實(shí)際的C值與標(biāo)準(zhǔn)確定的C值不相符合。它們的偏離是由設(shè)計(jì),、制造,、安裝及使用一系列因素造成的。應(yīng)該明確,，上述各環(huán)節(jié)全部嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,，其實(shí)際值才會(huì)與標(biāo)準(zhǔn)確定的值相符合，現(xiàn)場(chǎng)是難以*這種要求的,。
應(yīng)該指出,，與標(biāo)準(zhǔn)條件的偏離，有的可定量估算(可進(jìn)行修正),，有的只能定性估計(jì)(不確定度的幅值與方向),。但是在現(xiàn)實(shí)中，有時(shí)不僅是一個(gè)條件偏離,，這就帶來(lái)非常復(fù)雜的情況,，因?yàn)橐话阗Y料中只介紹某一條件偏離引起的誤差。如果許多條件同時(shí)偏離,，則缺少相關(guān)的資料可查,。
2)ε 可膨脹性系數(shù)ε是對(duì)流體通過(guò)節(jié)流件時(shí)密度發(fā)生變化而引起的流出系數(shù)變化的修正，它的誤差由兩部分組成：其一為常用流量下ε的誤差,，即標(biāo)準(zhǔn)確定值的誤差,；其二為由于流量變化ε值將隨之波動(dòng)帶來(lái)的誤差。一般在低靜壓高差壓情況,，ε值有不可忽略的誤差,。當(dāng)△P/P≤0.04時(shí),，ε的誤差可忽略不計(jì)。