孔板流量计发展状况

差压计精度得到大幅度提高

    自从微机技术引入仪表后，孔板流量计的技术水平得到了新的提高。公司生产的ABGGP智能差压变送器，具有0.1级的精度，而且开平方运算是由差压变送器中的单片机完成的。按式（2）的计算方法，在流量为10%FS时，其差压测量的不确定度为流量测量值的3.3%，即

 

 引入完整的修正技术

流出因数C的修正

    为了保证10%FS流量测量点的测量精度，还必须将流量公式中当作常数而实际上有一些变化的因素予以修正。国家标准GB/T2624-93《流量测量节流装置用孔板、喷嘴和文丘利管测量充满圆管的流体流量》为流出系数C的修正提供了实用的方法。在下面的例子中，在整个流量测量范围内选10个典型流量测量点qn，并计算出各点的雷诺数，查表得到各点的C值，然后用式（3）
计算出各点的C修正因数Kα：

      （3）

    式中：C_n— 各典型测量点流出因数；
          C_o— 流量计满度流出因数

    然后，将两组数据填入FC6000型智能流量演算器的菜单第55~74项，由计算机完成修正，对于q₁~q₁₀之外的各点采用线性内插法得到K_α。

ε的修正

    ε修正在计算机中也是容易实现。在FC6000智能仪表中，根据ISO5167规定，常用取压方式的ε计算采用式（4）：

（4）

    式中：△p— 当前孔板输出差压；
          p₁—孔板入口端流体压力；
          k—（气体）流体等熵指数

    由此计算结果并按式（5）得到流束膨胀因数的修正因数Kε：

（5）

    式中：ε_d— 设计状态气体流束膨胀因数

    具体操作时，将β、△p_max、p₁、k和ε_d填入菜单，通过面板操作写入FC6000的内存中，仪表每个采样周期将采得的差压信号（相对值）与△p_max相乘得到△p，进而计算出ε和K_ε，并在副数据第09项中显示出来。下面举例中的K_ε就是从FC6000中调出的数据。

密度ρ₁的修正

    在被测流体为气体或蒸汽时，ρ₁的修正是极为重要的。在FC6000中，水蒸气的密度是将密度表装入内存，通过查表可以准确地得到ρ₁值，对于差压式流量计，按下式进行密度修正：

   （6）

    式中：K_ρ— 密度修正因数；
         ρ_d— 设计状态介质密度；

压缩因数Z的修正

    对于一般气体来说，Z有时不为1，所以FC6000中引入了Z的修正。

 流量测量总不确定度的讨论

    孔板流量计总不确定度，GB/T2624-93推荐采用式（7）估算：

  （7）

    在本例中：
    1）式（7）中的第一项是流出因数引入的不确定度估算。由于C已进行雷诺数修正，所以按照GB/T2624-93规定，取
    δ_c/C=±0.6%
    2）第二项为ε不确定度影响估算，由于ε已进行在线修正，故δ_ε/ε忽略不计。
    3）第三项为管道内径实际尺寸偏离设计值引入的不确定度估算，由于前后直管道内壁经镗削加工，故管径误差影响忽略不计。
    4）第六项是流体密度偏离设计值引入的不确定度估算。由于ρ₁已进行在线补偿，而且补偿精度较高，故此项也可忽略不计。
    5）第四项是孔板开孔直径尺寸偏离设计值引入的不确定度估算。根据有关标准，取δ_d/d=±0.07% ，当β=0.5时，第四项为（0.15%）²。
    6）第五项是差压变送器引入的不确定度估算。在10%FS测量点，按前面的计算得：
δ△P/△P=3.3%
    所以△q_m/q_m=±[（0.6%）²+（0.15%）²+（3.3% ）²]^1/2=±3.36%
    换算到引用误差即为±0.336%FS。
    7）除了上述各项之外，还得考虑流量二次仪表的不确定度。根据上海宝科仪表的研究所的说明书，FC6000型智能流量演算器误差极限为±0.2%FS，按均方差方法计算系统不确定度为：

    e_s=±[（0.336%）²+（0.2%）²]^1/２FS
      =±0.39%FS

    显然，这样的不确定度是可以接受的。