一、详细介绍
概述孔板流量计又称为差压式流量计，是由一次检测件(节流件)和二次装置(差压变送器和流量显示仪)组成，广泛应用于气体、蒸汽和液体的流量测量。具有结构简单，维修方便，性能稳定，使用可靠等特点。孔板节流装置是标准节流件可不需标定直接依照国家标准生产，1.国家标准GB2624-81<流量测量节流装置的设计安装和使用；2.国际标准ISO5167<国际标准组织规定的各种节流装置；3.化工部标准GJ516-87-HK06。二、工作原理充满管道的流体流经管道内的节流装置，在节流件附近造成局部收缩，流速增加，在其上、下游两侧产生静压力差。在已知有关参数的条件下，根据流动连续性原理和伯努利方程可以推导出差压与流量之间的关系而求得流量。
二、特点
▲节流装置结构易于复制，简单、牢固，性能稳定可靠，使用期限长，价格低廉。
▲孔板计算采用国际标准与加工
▲应用范围广，全部单相流皆可测量，部分混相流亦可应用。
▲标准型节流装置无须实流校准，即可投用。
▲一体型孔板安装更简单，无须引压管，可直接接差压变送器和压力变送器。
智能型特点
▲采用进口单晶硅智能差压传感器
▲高精度，完善的自诊断功能
▲智能孔板流量计其量程可自编程调整。
▲可同时显示累计流量、瞬时流量、压力、温度。
▲具有在线、动态全补偿功能外，还具有自诊断、自行设定量程。
▲配有多种通讯接口
▲稳定性高
▲量程范围宽、大于10：1
智能型技术指标
▲高精度：±0.075%
▲高稳定性：优于0.1%FS/年
▲高静压：40MPa
▲连续工作5年不需调校
▲可忽略温度、静压影响
▲抗高过压
管道安装要求
一、基本要求：
1．[1]孔板流量计安装前应仔细核对标准孔板的编号、位号、规格是否与管道情况、流量范围等参数相符。在取压口附近标有“+”的一端应与流体上游管段联接，标有“—”的一端应与流体下游管段联接。
2．对于新设管路系统，必须先经扫线后再安装标准孔板，以防管内杂物堵塞或损伤标准孔板。
3．标准孔板的中心线应当与管道中心线同轴。
二、孔板流量计安装对管道的要求：
1．孔板流量计安装时应配有一段测量管,至少保持前10DN、后5DN的等径直管段，以提高测量精度。
2．在孔板流量计前后若需安装阀门，最好选闸阀且在运行中全开；调节阀则应在下游5DN之后的管路中。
3．引压管路的内径与管路长度和介质脏污程度有关，通常在45米以内用内径为8-12mm的管子。
4．测量液体流量时引压管水平段应在同一水平面内。若是在垂直管道上安装节流件，引压短管之间相距一定的距离（垂线方向），这对差压变送器的零点有影响，应通过“零点迁移”来校正。
5．引压管路应有牢固的支架托承，两根取压管路应尽可能互相靠近并远离热源或震动源，测量水蒸汽流量时，应用保温材料一同包扎，必须时（如气温0℃以下）加伴热管防止结冰。在测量脏污流量时，应附设隔离器或沉降器。
6．引压管路内必须始终保持单相流体状态。被测流体是气体时，引压管路（包括差压计的压力腔）内全部是气相；被测流体是液体时，引压管路内全部是液相，绝对不能有气泡。为此应在引压管路的最低点装排水阀或在最高点装排气阀，在新装或检修差压变送器时时应特别注意。
孔板流量计的分类
1、标准孔板 标准孔板是一类规格最多的标准节流装置，广泛应用于各种流体特别是气体流量测量中，孔板的结构因压力、通径、取压方式的不同而不同。
标准孔板按常用取压方式可分为角接取压、法兰取压、径距取压三种类型。
2、圆缺孔板
取压方式：法兰取压
3、偏心孔板
取压方式：角接取压
偏心孔板和圆缺孔板只适于安装在水平或倾斜管道上，不能在垂直管道上使用。如被测流体中含有固体颗粒时，开口或缺口应置于下方；如液体中有气体析出时，开口或缺口应置于上方；取压口处在圆缺口或偏心开孔和管道相切点的对面。
4、内藏孔板
这一类孔板是将孔板与测量管做成一体，一般用于小管径（DN≤50mm），所以又称小管径孔板。
特点：
（1）、结构紧凑，牢固耐用，工作可靠。
（2）、可以测小流量，现场安装方便。
（3）、要求配制一段直管段（前5D、后2D需精密加工）。
使用条件：
（1）、公称通径：15-50mm
（2）、公称压力：≤6.3MPa
（3）、精确度（不确定度）：2.5%
5、限流孔板
用于流体输送过程的降压、限流。利用节流件的压力损失的特点，来达到降压、限流的目的。
特点：结构简单、耐用、工作可靠。
不需要测量差压。
6、环形孔板
环形孔板适用于各种流体（气体、蒸汽、液体）介质，它除了具有标准孔板的结构简单、牢固、安装使用方便等特点以外，还具有以下优点：
1、更适合测量饱和蒸汽、过热蒸汽以及煤气、冷却水等脏污流体。
2、更容易适应高温、高压流体的流量测量。
3、比圆缺孔板、偏心孔板工作更可靠，测量更精确。
4、以较低的成本制成耐腐蚀型，测量腐蚀性流体的流量。
5、由于本产品外部形状简单，容易制成夹套保湿型在夹套内通蒸汽，可以防止被测流体（如重油、渣油等）在测量管段内凝结或粘附；通以冷却液，可防止易汽化的液体在流经测流板时形成汽液两相流。
6、采用均压环结构，减少了测量误差来源引至差压变送器的是在测流板上、下游处取压管横截面的静压平均值，减弱了上游局部阻力形成的速度分布畸变对精度的影响，实际精度更接近基本精度。
7、要求较低的前后直管段
8、采用一体型结构形式，减少管线敷设。
9、采用带远传膜盒的差压变送器，可以测量诸如煤粉、渣油等脏污液体的流量。
工作原理：环形孔板节流装置和普通的标准孔板一样，依据的基本原理是流体连续性方程和伯努利方程。把环形孔板安装在圆管中，当液体流经节流装置时，其上、下游侧之间就会产生压力差。
连接方式：法兰连接和焊接连接。
孔板流量计 - 产品选型
型号 说明
SKLG 节流装置（孔板流量计）
代号 按其结构特征的两大基本分类
K 孔板
P 喷嘴等
代号 公称压力（105Pa）
2.5 2.5
10 10
16 16
25 25
64 64
100 100
200 200
代号 口径(mm)
10～1600 10～1600mm
代号 按其结构形式细分
H 标准孔板(环室)
Y 标准孔板(法兰)
K 标准孔板(钻孔)
I ISA1932喷嘴
L 长径喷嘴
W 文丘利喷嘴
G 经典文丘利管
S 双重孔板
Q 圆缺孔板
Z 锥形入口孔板
R 1/4圆孔板
P 偏心孔板
N 整体(内藏)孔板
X 楔形孔板
T 不在上述之列的特殊节流装置
代号 介质
1 液体
2 气体
3 蒸汽
4 高温液体
代号 补偿形式
N 不带压力、温度补偿
P 带压力补偿输出
T 带温度补偿输出
Q
带压力、温度补偿输出
代号 变送器差压量程范围
0 微差压量程
1 低差压量程
2 中差压量程
3 高差压量程
代号 是否带现场显示
W 节流装置传感器
X 智能节流装置（流量计）
孔板流量计
孔板流量计
孔板流量计的结构原理
在管路上装有一块孔板，孔板两侧接测压管，分别与U型压差计相连接。孔板流量计是利用流体通过锐孔的节流作用，使流速增大，压强减小，造成孔板前后压强差，作为测量的依据。若管路直径为d1，孔板锐孔直径为d0，流体流经孔板后所形成缩脉的直径为d2，流体密度为ρ。在界面I，Ⅱ处即孔板前测压导管处和缩脉处的速度，压强分别为u1，u2与p1，p2，根据柏努利方程式，不考虑能量损失可得：
(u22－u12)/2=(p1－p2)/ρ=gh
或(u22－u12)1/2=(2gh)1/2
由于缩脉的位置随流速的变化而变化，截面积S2又难以知道，而孔口的面积却是知道的，测压口的位置在设备制成后也不改变，因此，用孔板孔径处的u0来代替u2，又考虑到流体因局部阻力而造成的能量损失，并用校正系数C来校正。则有：
(u02－u12)1/2=C(2gh)1/2
对于不可压缩流体，根据连续性方程式又有：
u1=u0S0/S1
则经过整理后可得：u0=C*(2gh)1/2/[1－(S0/S1)2]1/2
令C0=C/[1－(S0/S1)2]1/2则又可以简化为：u0= C0(2gh)1/2
根据u0和S2即可算出流体的体积流量：
Vs= u0* S0= C0 *S0*(2gh)1/2 [m3 / s]
或 Vs=C0*S0*[2gR(ρr－ρ)/ρ]1/2 [m3 / s]
式中：R—U型压差计的读数，[m]；
ρr—压差计中指示液的密度，[kg / m3]；
C0—孔流系数，它由孔板锐孔的形状，测压口的位置，孔径与管径比和雷诺准数共同决定，具体数值由实验确定。当d1/d2一定，Re准数超过某个数值后，C0就接近于定值。一般在工业上定型孔板流量计都规定在C0为常数的流动条件下使用。
一体化孔板流量,可广泛应用于石油化工天燃气冶金电力制药等行业中,各种液体气体天燃气及蒸汽的体积流量或质量流量的连续测量.
当充满管道的流体流经孔板时,将产生局部收缩,流束集中,流速增加,静压力降低,于是在孔板前后产生一个静压力差,该压力差与流量存在着一定的函数关系,流量越大,压力差就越大.
差压信号传送给差压变送器,转换成4-20ma.DC模拟信号输出,远转给流量积算仪,实现流体流量的计量.
质量型流量计,利用智能型差压变送器,对工况温/压进行自动补偿后,实现对流体质量流量的测量.
孔板流量计安装条件。
安装管道条件：
（1） 节流件前后的直管段必须是直的，不得有肉眼可见的弯曲。
（2） 安装节流件用得直管段应该是光滑的，如不光滑，流量系数应乘以粗糙度修正稀疏。
（3） 为保证流体的流动在节流件前1D出形成充分发展的紊流速度分布，而且使这种分布成均匀的轴对称形，所以
1） 直管段必须是圆的，而且对节流件前2D范围，其圆度要求其甚为严格，并且有一定的圆度指标。具体衡量方法：
（A） 节流件前OD，D/2，D，2D4个垂直管截面上，以大至相等的角距离至少分别测量4个管道内径单测值，取平均值D。任意内径单测量值与平均值之差不得超过±0。3%
（B） 在节流件后，在OD和2D位置用上述方法测得8个内径单测值，任意单测值与D比较，其最大偏差不得超过±2%
2） 节流件前后要求一段足够长的直管段，这段足够长的直管段和节流件前的局部阻力件形式有关和直径比β有关，见表1（β=d/D, d为孔板开孔直径，D为管道内径）。
（4） 节流件上游侧第一阻力件和第二阻力件之间的直管段长度可按第二阻力件的形式和β=0。7（不论实际β值是多少）取表一所列数值的1/2
（5） 节流件上游侧为敞开空间或直径≥2D大容器时，则敞开空间或大容器与节流件之间的直管长不得小于30D（15D）。若节流件和敞开空间或大容器之间尚有其它局部阻力件时，则除在节流件与局部阻力件之间设有附合表1上规定的最小直管段长1外，从敞开空间到节流件之间的直管段总长也不得小于30D（15D）。
节流件上下游侧的最小直管段长度表1
节流件上游侧局部阴力件形式和最小直管段长度L 。
选择孔板流量计所需要的参数
1、管道的口径（管径*壁厚）2、孔板流量计测量的介质3、被测介质的工作温度4、被测介质的工作压力（最大压力、最小压力、正常压力）5、被测介质的工作流量（最大流量、最小流量、正常流量）6、被测介质的粘度
孔板流量计应用范围
孔板流量计应用及其广泛，流量测量技术与仪表的应用大致有以下几个领域。
一，工业生产过程
流量仪表是过程自动化仪表与装置中的大类仪表之一，它被广泛适用于冶金、电力、煤炭、化工、石油、交通、建筑、轻纺、食品、医药、农业、环境保护及人民
日常生活等国民经济各个领域，是发展工农业生产，节约能源，改进产品质量，提高经济效益和管理水平的重要工具在国民经济中占有重要的地位。在过程自动化仪
表与装置中，流量仪表有两大功用：作为过程自动化控制系统的检测仪表和测量物料数量的总量表。
二，能源计量
能源分为一次能源（煤炭、原油、煤层气、石油气和天然气）、二次能源（电力、焦炭、人工燃气、成品油、液化石油气、蒸汽）及载能工质（压缩空气、氧、
氮、氢、水）等。能源计量是科学管理能源，实现节能降耗，提高经济效益的重要手段。流量仪表是能源计量仪表的重要组成部分，水、人工燃气、天然气、蒸汽和
油品这些常用的能源都使用着数量极其庞大的流量计，它们是能源管理和经济核算不可缺少的工具。
三，环境保护工程
烟气，废液、污水等的排放严重污染大气和水资源，严重威胁人类生存环境。国家把可持续发展列为国策，环境保护将是21世纪的最大课题。空气和水的污染要得到控制，必须加强管理，而管理的基础是污染量的定量控制。
我国是以煤为主要能源的国家，全国有上百万个烟囱不停地向大气排放烟气。烟气排放控制是根治污染的重要项目，每个烟囱必须是安装烟气分析仪表和流量计，组成连椟排放监视系统。烟气的流量沆量有很大因难，它的难度为烟囱尺寸大且形状不规则，气体组分变化不定，流速范围大，脏污，灰尘，腐蚀，高温，无直管段等。
四，交通运输
有五种方式：铁路公路、航空、水运、和管道运输。其中管道运输虽早已有之，但应用并不普遍。随着环保问题的突出，管道运输的特点引起人们的重视。管道运输必须装备流量计，它是控制、分配和调度的眼睛，亦是安全监没和经济核算的必备工具。
五，生物技术
21世纪将迎来生命科学的世纪，以生物技术为特征的产业将获得迅速发展。生物技术中需监测计量的物质很多，如血液，尿液等。仪表开发的难度极大，品种繁多。
六，科学实验
科学实验需要的流量计不但数量多，且品种极其繁杂。据统计流量计100多种中很大一部分是应科研之需用的，它们并不批量生产，在市面出售，许多科研机构和大企业皆设专门小组研制专用的流量计。
七，敞开领域
这些领域为敞开流道，一般需检测流速，然后推算流量。流速计和流量计所依据的物理原理及流体力学基础是共通的但是仪表原理及结构以及使用条件有很大差别。
孔板流量计流量计算公式
孔板流量计可广泛应用于石油、化工、天然气、冶金、电力、制药等行业中，各种液体、气体、天燃气以及蒸汽的体积流量或质量流量的连续测量。简单来说差压值要开方输出才能对应流量实际应用中计算比较复杂一般很少自己计算的这个都是用软件来计算的下面给你一个实际的例子看看吧一．流量补偿概述差压式流量计的测量原理是基于流体的机械能相互转换的原理。在水平管道中流动的流体，具有动压能和静压能（位能相等），在一定条件下，这两种形式的能量可以相互转换，但能量总和不变。以体积流量公式为例：Qv=CεΑ/sqr（2ΔP/（1-β^4）/ρ1）其中：C流出系数；ε可膨胀系数Α节流件开孔截面积，M^2ΔP节流装置输出的差压，Pa;β直径比ρ1被测流体在I-I处的密度，kg/m3;Qv体积流量，m3/h按照补偿要求，需要加入温度和压力的补偿，根据计算书，计算思路是以50度下的工艺参数为基准，计算出任意温度任意压力下的流量。其实重要是密度的转换。计算公式如下：Q=0.004714187*d^2*ε*@sqr（ΔP/ρ）Nm3/h0C101.325kPa也即是画面要求显示的0度标准大气压下的体积流量。在根据密度公式：ρ=P*T50/（P50*T）*ρ50其中：ρ、P、T表示任意温度、压力下的值ρ50、P50、T50表示50度表压为0.04MPa下的工艺基准点结合这两个公式即可在程序中完成编制。二．程序分析1.瞬时量温度量：必须转换成绝对摄氏温度；即+273.15压力量：必须转换成绝对压力进行计算。即表压+大气压力补偿计算根据计算公式，数据保存在PLC的寄存器内。同时在intouch画面上做监视。2.累积量采用2秒中一个扫描上升沿触发进行累积，即将补偿流量值（Nm3/h）比上1800单位转换成每2S的流量值，进行累积求和，画面带复位清零功能。
机翼测风装置LJY特殊取压少于1000小于0.6企业标准
孔板流量计的不确定性
根据ISO5168标准，有两种方法来可以计算孔板流量计的不确定性，通过使用一个真正的测试数据，并通过使用从它的所选择的成分中的不确定性估计，被称为A类评估的不确定性。使用组件的不确定性估计被称为B类评估的不确定性。
A类评估所使用的测试数据是可用的，它采用了统计技术用来确定标准的标准偏差。在统计计算中，68%覆盖面积的平均数据是为了计算其平均数据95%的覆盖范围扩大的标准差。
让我们以下面孔板流量计的测试数据作为一个演示范例：
测试号流量（千克/秒）
150.2
251
349.5
450.9
549.2
651.2
750
849.9
949.5
1050.5
平均=50.19
差异=0.481
自由=9度
标准差=0.693541635
标准不确定度=0.219317122
扩展不确定度=0.496095
从上面的测试数据中，我们将有一个mmeasurement表达：50.19+/-0.496095千克/s的
较低的部分的误差将是（50.19-0.496095）=49.7千克/秒
上部部分的误差将是（50.190.496095）=50.7千克/秒
有了这个结果，会有一些数据，没有达到我们的扩展不确定度，因为它的数据只有95％的覆盖率。
我们可以代表这种不确定性以百分比形式是0.496095/50.19*100=0.99%和孔板流量计将具有相对的不确定性的0.99%的流量。
当真正的测试数据不可用时，然后我们使用基于其单个组件不确定性的不确定度估计。它的的不确定性会乘以其敏感性，结果将会打响了。它的平方，将不确定性的平方的根起来以获得其标准和扩大的不确定性。
通常情况下，孔板流量计系统的不确定性取决于它的成分，如温度变送器，压力变送器，密度计，流量系数，膨胀系数，并检查流体的温度差与温度的管道和孔板等的不确定性，但是，从那些几个因素导致的孔板流量计系统的不确定性，有几个因素，如排放系数的不确定性，差压变送器，测量流体的密度，膨胀系数最高的贡献。从检查口和管道的温度，具有较高的流体温度差一些应用程序可能也有一个显着的不确定性系统的不确定性。
让我们用下面的孔板流量计的数据作为一个例子：
孔板流量计数据表
孔板流量计数据表
孔板流量计数据表
温度变送器的数据：
扩展不确定度=0.11C（包括环境温度影响等供应商目录的基础上，数字到模拟的效果）
差压变送器的数据：
扩展不确定度=64.1977帕（包括环境温度影响，振动效应，根据供应商基础等）
压力变送器的数据：
扩展不确定度=0.644的PSI（包括环境温度影响，振动效果等供应商的基础上）
密度计数据（它可以是一个密度计或从气相色谱仪的密度计算输出）：
扩展不确定度（从供应商目录）=读数的0.15％
从上面的数据，根据ISO5168和手册从NFOGM的不确定性计算，我们可以得到下面的不确定性预算。
孔板流量计的不确定性预算
孔板流量计的不确定性预算
从上述的不确定性预算中，我们得到0.2089公斤/s的质量流率的标准不确定度。扩大的不确定性将0.41790千克/s的流量。相对扩展不确定度的质量流量0.41790千克，/s除以最大流量（送稿器时为200inH2O）乘以100％，这是一个0.595％的质量流量。
对所有流量范围的不确定性计算结果在下面的图。
孔板流量计的不确定性
孔板流量计的不确定性
孔板流量计设计风格
流体流经管道内的节流装置，在节流件附近造成局部收缩，流速增加，在其上、下游两侧产生静压力差。在已知有关参数的条件下，根据流动连续性原理和伯努利方程可以推导出差压与流量之间的关系而求得流量。
孔板流量计的节流装置结构简单，且牢固、性能稳定可靠，使用期限长，价格较低，是工业中常用到的流量测量仪表，整个加工过程采用国际标准，并经过严格的校验检测，用户在购买后可放心使用。该流量计应用领域比较广泛，所有的单相流速都可以测量，一部分混相流也可以使用该产品
孔板流量计使流速增加，静压力低，于是在节流件前后便产生了压力降，即压差，介质流动的流量越大，在节流件前后产生的压差就越大，所以孔板流量计可以通过测量压差来衡量流体流量的大小。这种测量方法是以能量守衡定律和流动连续性定律为基准的。
孔板流量计可测量管道中各种流体的流量，可测量的介质有液体、气体、蒸汽，被广泛应用于石油、化工、冶金、轻工、煤矿等工业部门。测量原理：充满管道的流体，当它们流经管道内的节流装置时，流束将在节流装置的节流件处形成局部收缩
孔板流量计前后产生一个静压力差,该压力差与流量存在着一定的函数关系,流量越大,压力差就越大.差压信号传送给差压变送器,转换成4-20ma.DC模拟信号输出,远转给流量积算仪,实现流体流量的计量.质量型流量计,利用智能型差压变送器,对工况温/压进行自动补偿后,实现对流体质量流量的测量
孔板流量计要送热风，热风炉离高炉一般比较近，且弯头较多。过去曾使用标准孔板，因直管段不够长而误差较大。本仪表因为有均压环和多个取压口，需要2D长的直管段即可。安装在热风炉送风管上之后，应用情况非常满意，已经有三十几座热风炉装上了环形孔板流量计，运行3年多没有故障。
孔板流量计的优点与缺点
孔 板流量计的优点:
(1)应用最多的孔板式流量计结构牢固,性能稳定可靠,使用寿命长;
(2)应用范围广泛,至今尚无任何一类流量计可与之相比拟;
(3)检测件与变送器、显示仪表分别由不同厂家生产,便于规模经济生产。
孔板流量计的缺点:
(1)测量精度偏低;
(2)范围度窄,一般仅3:1~4:1;
(3)现场安装条件要求高;
(4)压损大。
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