标准孔板e值的间接测量方法

2013-11-25 13:25:34来源: 21ic
流量测量节流装置是差压式流量计的一个重要组成部分,一般包括节流件、取压装置和前后测量管等。节流件主要有孔板、喷嘴和文丘里管等。可以根据GB/T2624.2-2006/ISO5167-2:2003《用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量第二部分:孔板》提供的数据和要求进行设计、制造、安装和使用的节流件作为标准节流件,如标准孔板、标准喷嘴和标准文丘利管等。其中,各种型式的标准孔板的几何形状都是相似的,其轴向平面横截面如图1所示。

针对图1中的几何参数,根据GB/T2624.2-2006和JJG640-1994《差压式流量计》检定规程,基本都有明确的技术要求和检验方法,大部分也都可以较容易地测得。但根据GB/T2624.2-2006第5.1.6.1项:“若孔板的厚度E超过节流孔厚度e,孔板的下游侧应切成斜角,斜角表面应精加工”。此时,节流孔的上游侧端面与节流孔的轴线是垂直的,但下游侧的端面是一锥面,不与孔的轴线相垂直,这样一来,就无法使用常规计量器具直接测量e值。根据JJG640-1994第19.4条所述,检验e值所用主要仪器是工具显微镜(模压法)或e值测量仪。但据了解,e值测量仪没有合适成品供选择,而采用模压法进行测量时,在模压器的制作、安装以及模压操作时的位置和操作方法等方面都有较高的要求,一般情况下较难掌握。因此,本文主要介绍节流孔厚度e值的一种间接测量方法。

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图1 标准孔板轴向平面横截面

一、数学模型

该方法的具体数学模型是:e=E-h·cotα,如图2所示。

式中:e——所要测的节流孔厚度值;E——节流孔板的厚度值;h——下游侧斜面的径向宽度;α——斜面的斜角。

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图2 数学模型原理

其中,E值可以使用千分尺或壁厚千分尺方便测得;α可以用万能角度尺方便测得。关键是h的测量,根据GB/T2624.2-2006第5.1.6.1项要求,“斜角表明应精加工”,而且根据GB/T2624.2-2006第5.1.7.4项要求,对于H和I也仅允许有一条刻痕等小缺陷,因此,可以使用工具显微镜采用反射光照明,较理想地测得h的值,而且这种测量方法也是利用工具显微镜测量工件时的一种常用方法,相对来说,比较容易掌握。这样,就能很好地解决e值的测量问题了。

二、测量方法不确定度的评定

以上游管道内径D为508mm为例,根据相关要求,设计标准孔板E为(16.00±0.20)mm,e为(6.00±0.20)mm,α为45°±1°。分别对E、h和α进行10次测量,测得值如表1所示。

于是各分量的传播系数:

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(1)测量E值引入的标准不确定度分量uE

①E值测量重复性引入的标准不确定度分量uE1,由统计方法获得。

根据表1中的数据,由贝塞尔公式得:

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②壁厚千分尺示值误差引入的标准不确定度分量uE2

根据JJG21-1995《外径千分尺》检定规程,壁厚千分尺示值误差为±4μm,设均匀分布,于是有newmaker.com»0.0023mm。

(2)测量h值引入的标准不确定度分量uh

①h值测量重复性引入的标准不确定度分量uh1,由统计方法获得。
[1] [2]

关键字:标准孔板  流量测量  间接测量

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2013/1125/article_8238.html
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