关于我国孔板流量计发展和展望 | 如何应对新标准的颁布？

贯彻新标准, 提高测量准确度

新标准与旧标准相比较最主要的是新标准各项规定的试验数据支持的基础不一样，新标准是基于近 20余年来试验的最新成果，它具有更高的可靠性和可信度。

新标准的直管段长度规定引起国内业界的强烈关注，有人称新标准提出全新及更长的要求, 并且仅列出β= 0. 6以上的数据说明, 而不是全面地介绍新标准的丰硕成果，对于现场安装有更科学的指导意义等，这样对于贯彻新标准是没有什么帮助的。

经过国际流量界 80余年的努力，现场安装规定取得丰硕成果，并使国际上长期存在的直管段长度规定不统一的问题获得解决，应该说这是新标准最重要的成果之一, 现列举若干特点如下。

1. 现场常见的典型阻流件结构类型增多与细化。新标准与旧标准比较, 新增结构类型 4种，同一平面上与在垂直平面上依据两个弯头之间间距的不同分为二种, 并且指定为 S形状 (另一种为 U形状 )。温度计套管只允许使用 ∗ 0. 03D，取消 0. 03D /0. 13D 一档。与旧标准比较在垂直平面上的规定更合理。
2. 推荐使用流动调整器。
3. 阻流件串联使用应遵守的规则。在现场各类阻流件串联使用是一个普遍的情况，如何界定影响节流装置的阻流件是一个复杂的问题，例如在需要较长直管段长度的阻流件之间插入一种必要的管段长度较短的阻流件，如何估算需要的长度呢? 旧标准对此没有明确规定，使得使用者无所适从，而新标准有比较明确的规定，并且举实例说明。
4. 在 β= 0. 5以下旧标准的一些规定甚至比新标准还长，而在≤= 0. 6以上则新标准比旧标准长得多，设计者了解这个特点可以根据现场的实际可能的管道安排进行 值的选择。

偏离工作条件利用已有资料进行修正

应该指出，标准规定的工作条件一般只有实验室才能满足，在现场偏离规定的工作条件是难免的，这就提出一个普遍的问题； 要获得可靠的准确测量怎么办？节流装置的几十年研究试验 (不是个别厂家或科研群体而是全世界! )已积聚深厚的现场偏离标准的修正或估算的资料，这些资料我们称之为软实力，一种通用型流量计具备雄厚的软实力是现场应用的必备条件，在全部节流装置中标准孔板的软实力是无与伦比的，它是标准孔板获得广泛应用的重要条件。前面提到文献 [ 1]的第七章就是这些资料的一部分，使用现场如何充分利用这些资料实际上应该举办专门的研讨班，对现场仪表工作者进行培训，把这些资料运用起来。

标准节流装置的设计与使用的方式应予以改进

传统的节流装置的设计方式是用户提供现场使用参数，由设计院或生产厂计算并设计节流装置,提供给用户的节流装置为对号入座使用，这种量体裁衣小生产方式有诸多弊端，多年前国内已提出采用定值节流装置的使用方式，所谓的定值节流装置 (例如 β= 0. 3, 0. 5, 07等 )与标准机械零件一样在市面销售，用户根据设计自行选购使用，这是成衣供货方式。这种方式的优点是计量部门便于质量监督，市场竞争是产品质量升级的推动力，生产厂规模生产可实现优质、高效和低耗。目前标准节流装置中的喷嘴和文丘利管的使用潜力远未发挥，定值节流装置的采用将使这些廓形节流装置制造成本大幅下降，它为大量采用这些节流装置创造经济上的条件。

新标准中意义深远的二项内容

流出系数 RG公式的应用

孔板流量计流出系数 C 采用里德 ) ) ) 哈利斯 /加拉赫 ( R eaderH arris /G allagher)公式, 简称为 RG 公式。该公式是由流出系数数据库的数据拟合而得，而数据库的试验数据是集中全世界最著名的 11个流量实验室的试验得到的。

流量是自然界不存在实物标准的导出量，其实物标准就好像一个流量标准装置，把基本量 (长度、质量、时间、温度 )在装置上合成为导出量 —- 流量，但是，流量标准装置不仅应静态溯源 (计量容器、秤及计时器等单独向国家标准溯源 )还应辅以动态溯源 (用一种流量计为传递标准来检验流体的流动特性，目前常用的传递标准有涡轮流量计、音速喷嘴、孔板流量计等, 而孔板流量计由于对流场比较敏感，更有一些特点。 2003年 1月美国石油学会 (API)出版标准性文件石油测量标准手册 !第 5章第 7节 &差压式流量仪表测试协议 ∋里规定，必须用孔板流量计对进行流量计测试的流量标准装置进行流量值溯源准确性验证。验证的方法即为 RG公式, 由此可见, 具有 RG公式的孔板流量计是检验流量标准装置的权威性传递标准。

流动调整器的发展

新标准中流动调整器有突出的内容:

1. 旧标准只列举若干流动调整器型式，如何使用基本未涉及。新标准不但包括旧标准中的全部型式还增加许多研发的新型式， 标准还详细规定了流动调整器的使用方法(列表 );
2. 新标准增加流动调整器合格性测试的内容，其意义甚为深远，按照标准规定，只要通过合格性测试，任何类型流动调整器皆可使用，这给流动调整器的开发提供一把钥匙，只有不断研发新型式的流动调整器才能满足现场的复杂需求。

使用流动调整器的意义是使流量检测件处于规范化的流场中，它可保证受阻流件达到类型规定必要的直管长度，但它仍具有不确定性之处，因为同样名称的阻流件由于其结构、制造质量及安装情况的差别，必要的直管段长度亦可能是有差别的。当然流动调整器可以缩短必要的直管短长度这亦是其主要的一种功能。但是流动调整器是一把双刃剑,，它可使现场阻流件干扰消除， 缩短必要的直管段长度，使流量计准确度的可信度提高，但是其负面影响亦很多，压损增大, 易产生污物堵塞， 需要经常性的维护等，如何处理这对矛盾是发展流动调整器必须解决的课题。

结束语

以标准节流装置为检测件的差压式流量计是一种从设计、制造到安装使用要求都很严格的仪表，任何一个环节的失误都会使测量失效，反过来说，如果能严格遵循标准的规定，则它的测量质量是有保证的，目前其它类型流量计还不敢下这个结论。

本文摘自：《自动化仪表》第28卷增刊 2007年9月 作者：孙淮清 重庆工业自动化仪表研究所