孔板流量计K系数对于流量计算的影响
发布时间：2021-04-13 06:50:42
孔板流量计是过程流量检测仪表的一种节流装置，是将标准孔板与多参数差压变送器（或差压变送器、温度变送器及压力变送器）配套组成的高量程比差压流量装置，可测量气体、蒸汽、液体及引的流量，**应用于石油、化工、冶金、电力、供热、供水等领域的过程控制和测量。由于其具有悠久的应用历史，在使用中建立了完善的设计、计算、规格、选型数据库表并形成了标准规范。工程设计中孔板作为一种标准的节流元件得到**的应用，是工程人员进行流量检测设计的**方案。
孔板流量计测量原理
孔板用于过程流量检测，是基于流体力学中的理想流体传输特性而制造出来的节流元件。
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，
由此可以得出节流元件的平均流速为：V2= V1 S1/ S2
式中S1、S2分别为管线及节流元件的流通横截面积，由管线的通径和节流孔板开孔大小可以计算得出。
由此可以得出节流元件之前流体的平均流速：
V12= [（ P1 —P2）/ρg + （Z1 — Z2 ）]2g S22/(S12- S22 ) ；
实际使用中，节流元件前后取压点到基准平台的垂直距离保持一致，因此
（Z1 — Z2 ） =0 由此上述公式可以化简为：
V1 =√（P1 —P2 ）√（2S22/(S12- S22 )ρ
=K√（P1 —P2 ）；
式中K=√（2S22/(S12- S22 )ρ在标准孔板安装后的使用中保持基本恒定可看做一常数为流量系数，在工程设计计算中计算得出。
由上公式可知流体的流速与节流元件前后的压差的开平方成正比，只要我们检测出节流元件前后的压差值，就可以得到介质的平均流速，由此可以计算出流体的体积流量，这就是节流孔板能够测量流体流量的原理。
孔板流量计
使用中的误差影响
由以上孔板流量计的测量原理可以看出，是在假设一些条件恒定保持不变的情况下，才能实现孔板前后压差的开平方与流体的流速成正比。因此在实际工程使用中，这种限制条件能否保持恒定是保证孔板流量计测量是否准确的*要因素。为此我们在设计、安装以及使用维护中都需进行相应的工作。
K的影响
为保证流量系数K保持恒定，工程设计中对于介质的密度要求准确，因此在孔板选型过程中要提供流体正常使用中的温度、压力、密度、组分等参数。如果现实使用中这些参数偏离选型参数过大，则需要对流量系数重新进行数值修正。大多数装置的生产都会按照工程设计时的参数来进行，且在线流过程检测对于参数的精度要求不是很苛刻，因此这种对孔板流量系数的修订实际生产中并不多见。如果孔板流量计用于物料的计量检测中，则需进行流体流量系数的补偿措施，常见的就是使用温压补偿措施来进行流量系数数值修订。
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