差壓式流量計合理分類及其共性規(guī)律探索

1、,4號信箱,北京,100029差壓式流量計的合理分類及其共性規(guī)律的探索1摘要節(jié)基于節(jié)流式差壓流量計節(jié)流收縮的本質(zhì)，本文提出了節(jié)流式差壓流量計新的分類準(zhǔn)則。按照新的分類準(zhǔn)則對應(yīng)用最普遍最具代表性的四種典型的產(chǎn)生差壓裝置進行了新的分類。運用使用者普遍關(guān)心的計量性能作為評價的技術(shù)指標(biāo)?；谑聦崳▽嶒?、測試結(jié)果）對四種典型的產(chǎn)生差壓裝置進行分析與比較。基于分析與比較的結(jié)果，探索得出節(jié)流式差壓流量計的六條共性規(guī)律。從而從理論上幫助人們認(rèn)清節(jié)流式差壓流量計發(fā)展的必然趨勢。2以往文獻對差生差壓裝置的分類原則按作用原理分:節(jié)流式;動壓式;水力阻力式;離心式;動壓增壓式;射流 式按結(jié)構(gòu)形式分:標(biāo)準(zhǔn)孔板;標(biāo)準(zhǔn)噴嘴

2、;標(biāo)準(zhǔn)文丘里管;標(biāo)準(zhǔn)文丘里噴嘴;園 缺孔板;環(huán)形孔板;錐形入口孔板;耐磨孔板;等;按用途分:常規(guī)用(標(biāo)準(zhǔn)型);用于臟污流的;用于低雷諾數(shù)流體的;寬量程的;小管徑的;用于臨界流的;等缺點:僅局限于大量名詞術(shù)語的羅列,并未觸及事物本質(zhì),不可能找出其內(nèi)在的聯(lián)系和規(guī)律性,因而也就不可能揭示差壓式流量計的共性規(guī)律.3節(jié)流式差壓流量計新的分類準(zhǔn)則事物的本質(zhì)是:當(dāng)流體流入產(chǎn)生差壓裝置后,節(jié)流件與流體將如何相互作 用?1.節(jié)流件是往什么方向引導(dǎo)流體? 是往中心軸線方向? 還是往管道的內(nèi)邊壁方向?因此,按節(jié)流收縮方向分,可將產(chǎn)生差壓裝置分為: 中心收縮型和邊壁(環(huán)隙)收縮型2.節(jié)流件是以何種方式引導(dǎo)流體? 是無

3、引導(dǎo)地先使流體突然收縮,然后又無引導(dǎo)地使流體突然擴散?還是有引導(dǎo)地先使流體逐漸收縮,然后又有引導(dǎo)地使流體逐漸擴散?因此,按節(jié)流收縮方式分,又可將產(chǎn)生差壓裝置細(xì)分為:突然收縮-突然擴散式(簡稱:突縮-突擴式)和逐漸收縮-逐漸擴散式(簡稱:漸縮-漸擴式)4四種典型產(chǎn)生差壓裝置的新分類表(見另頁) 選用應(yīng)用最普遍、最具代表性的以下四種典型的節(jié)流式差壓流量計：(1）19世紀(jì)末出現(xiàn)的經(jīng)典文丘里管流量計；(2）20世紀(jì)初出現(xiàn)的孔板流量計；(3) 20世紀(jì)30年代出現(xiàn)的環(huán)形孔板流量計;(4) 20世紀(jì)80年代出現(xiàn)的V錐流量計。 測試表明:孔板差壓信號的噪聲比是V錐的2.9倍.V錐發(fā)生低噪聲差壓信號的能力是它

4、能在低差壓下正常進行測量的關(guān)鍵和基礎(chǔ)，這也是V錐永久壓力損失較小、量程比較大的根本原因。測試表明: V錐具有相當(dāng)強的流動調(diào)整能力.如上游有1/4開度的閘閥, V錐上游有10D的直管段已足夠;而孔板上游則需要有145D的直管段. V錐還具有相當(dāng)強的自清掃能力;自保護能力和自混合能力.標(biāo)準(zhǔn)化公開測試已證明： V錐流量計的系統(tǒng)不確定度優(yōu)于0.5%;重復(fù)性優(yōu)于0.1%. 5節(jié)流式差壓流量計的六條共性規(guī)律 收縮方向律之一所有中心收縮型產(chǎn)生差壓裝置都沒有流動自調(diào)整能力；所有邊壁（環(huán)隙）收縮型產(chǎn)生差壓裝置都具有流動自調(diào)整能力。流動自調(diào)整能力是流量計確保在現(xiàn)場測量準(zhǔn)確度的一種極其可貴的一種能力。無需安裝附加的

5、流動調(diào)整器或加長直管段。6收縮方向律之二所有中心收縮型產(chǎn)生差壓裝置都沒有自清掃能力；所有邊壁（環(huán)隙）收縮型產(chǎn)生差壓裝置都具有自清掃能力。自清掃能力是流量計自身在連續(xù)測量過程中將流體中的夾帶物自動吹掃到下游的一種能力。它可減少流量計內(nèi)的堵塞和沉積，無需安裝過濾器。7基于收縮方向律的結(jié)論一由于只有邊壁（環(huán)隙）收縮型產(chǎn)生差壓裝置才具有流動自調(diào)整和自清掃兩種極其寶貴的能力，因此，邊壁（環(huán)隙）收縮型產(chǎn)生差壓裝置明顯優(yōu)于中心收縮型產(chǎn)生差壓裝置。8 收縮方式律 所有突縮突擴式產(chǎn)生差壓裝置都具有流出系數(shù)較小（約為0.6左右），壓損較大的缺點。在相同的流量下，由于流出系數(shù)較小，產(chǎn)生差壓裝置所產(chǎn)生的差壓值必然較大

6、，所以壓損自然較大 .所有漸縮漸擴式產(chǎn)生差壓裝置都具有流出系數(shù)較大（約在0.8至0.995之間），壓損較小的優(yōu)點。在相同的流量下，由于流出系數(shù)較大，產(chǎn)生差壓裝置所產(chǎn)生的差壓值必然較小，所以壓損自然較小。 9基于收縮方式律的結(jié)論二從節(jié)能降耗要求看：漸縮漸擴式產(chǎn)生差壓裝置明顯優(yōu)于突縮突擴式產(chǎn)生差壓裝置。10 組合律產(chǎn)生差壓裝置是一個由一定收縮方向與一定收縮方式互相組合的整體?？装鍖偈湛s方向與收縮方式的差差組合V錐屬收縮方向與收縮方式的優(yōu)優(yōu)組合經(jīng)典文丘里管屬收縮方向差與收縮方式優(yōu)的組合環(huán)形孔板屬收縮方向優(yōu)與收縮方式差的組合11結(jié)論最新公布的國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2624-2006更加使孔板的主要缺點（直管

7、段長度大大加長和壓損大）突顯化，其可行性和可操作性受到眾多使用者的普遍質(zhì)疑。對典型產(chǎn)生差壓裝置的合理分類和對共性規(guī)律的探索，將幫助人們透過表面現(xiàn)象看清事物的本質(zhì)。要一分為二地認(rèn)識和對待標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)是在寫該標(biāo)準(zhǔn)時，人們關(guān)于該課題所掌握的最好的知識。標(biāo)準(zhǔn)并不是當(dāng)代人們關(guān)于該課題的最新的智慧。標(biāo)準(zhǔn)的正面效應(yīng)是改善測量的質(zhì)量；標(biāo)準(zhǔn)的負(fù)面效應(yīng)是：（1）不鼓勵研究、創(chuàng)造與開發(fā)，阻礙技術(shù)革新與創(chuàng)造；（2）使現(xiàn)有的技術(shù)僵化，而使現(xiàn)有的技術(shù)失去活力。能源計量是企業(yè)節(jié)能工作的基礎(chǔ)。流量儀表是能源計量器具的重要組成部分，也是監(jiān)測工業(yè)污染源的重要器具。工欲善其事，必先利其器。V錐的八大特點證明V錐的技術(shù)優(yōu)勢是顯而易見的

8、。為提高我國的能源計量水平，實現(xiàn)節(jié)能、降耗與減排，為節(jié)約資源，V錐流量計是值得推廣應(yīng)用的節(jié)能流量儀表之一。 12結(jié)論(續(xù))本文基于事實，通過共性規(guī)律的探索、分析與比較，從理論上證明了：V錐將是節(jié)流式差壓流量計的必然發(fā)展方向。本文所依據(jù)的事實材料都是國際上公開發(fā)表的實驗結(jié)果和已為多次標(biāo)準(zhǔn)化公開測試所證實的事實。 V錐流量計更好地體現(xiàn)了人與自然的和諧。運用科學(xué)的邏輯推理，可以斷言：在人類科學(xué)技術(shù)發(fā)展史的長河中，V錐流量計是或遲或早都必然出現(xiàn)的一種先進的流量計。如果在比較計量學(xué)新理論指導(dǎo)下所形成的分類準(zhǔn)則能出現(xiàn)得更早些，則V錐流量計必然也會出現(xiàn)得更早些. V錐流量計是新一代的差壓式流量計，它為差壓式流量計揭開了嶄新的一頁，可與當(dāng)代最好的流量計比美。V錐流量計本身