史振東 王京安 段慧明 張志力 趙海升

（1.中國計量科學研究院，北京 100029；2.北京博思達新世紀測控技術有限公司，北京 100191）

0 引言

標準孔板是機械加工獲得的一塊圓形穿孔的薄板，是差壓式流量計的節(jié)流件，擁有悠久的歷史。隨著工業(yè)生產和科學技術的進步，越來越多的新型流量計得到了發(fā)展。但孔板流量計，作為一種經典的流量計，具有結構簡單，無可動部件、長期使用穩(wěn)定可靠等優(yōu)點，有豐富的設計制造和應用經驗。此外，標準化程度高，線性好，可不必進行實流標定。因此孔板在國內外得到了廣泛的應用，擁有巨大的市場?？装辶髁坑嬘锌煽康膶嶒灁祿?，并有國家標準GB 2624，對標準孔板進行了描述和規(guī)定。隨著理論研究和試驗數據的日益完善，GB 2624 也由1993 版本更新到2006 版本。那么在相同條件下，分別以GB 2624—2006 和GB 2624—1993 計算流量，計算結果的差別有多大？ 本文就此進行了探討。

1 GB 2624—1993 與GB 2624—2006 關于流出系數的異同分析

孔板流量計計算流量公式為：

式中：d 為孔板內徑；β 為孔徑比；ε為可膨脹系數；C為流出系數；△p為孔板上下游差壓；P為流體密度。

從式（1）可以看出，在孔板、管道、差壓、介質及其狀態(tài)相同的條件下，流量僅與流出系數、可膨脹系數的大小有關。

GB/T 2624—2006 根據大量數據回歸的R/G公式取代GB/T 2624—1993 的stolz公式計算孔板流出系數。

角接取壓孔板在GB 2624—1993 中流出系數的計算公式為：

角接取壓孔板在GB 2624—2006 中流出系數用Reader-Harris/Gallagher（1998）公式計算：

式中：

對于角接取壓：

式（3）簡化為：

從式（2）、（4）可以看出，流出系數公式有較大不同。

2 以水為介質角接取壓孔板的流出系數及流量計算

下面以實例進行分析，已知條件：管道內徑為100mm、孔板內徑為50mm；介質為水，工作壓力為0.3MPa，工作溫度為20℃；取壓方式為角接取壓。以GB 2624—1993 計算和以GB 2624—2006 計算的流出系數和質量流量比較分別如表1 和表2 所示。

表1 以GB 2624—1993 計算和以GB 2624—2006 計算流出系數比較

由表1 可以看出，隨著差壓的增大，流出系數減??；由表2 可以看出，隨著差壓的增大，質量流量增大。

由表1 和表2 可以看出，在同一差壓下，質量流量的偏差與流出系數的偏差是相同的，這是因為在其它條件相同，即管道內徑、孔板內徑、介質、工作壓力、工作溫度都完全相同的情況下，流量公式中只有流出系數一個變量，而流量與流出系數成線性關系。

從表2 可以看出，在本文工作條件下，按GB 2624—2006 計算出來的流量比GB 2624—1993 計算出來的流量偏大，隨著差壓的增加，計算結果之間的偏差逐漸減小，但減小的幅度很小。

表2 以GB 2624—1993 計算和以GB 2624—2006 計算質量流量比較

3 結論

本文系統(tǒng)地介紹了GB 2624—1993、GB 2624—2006 流出系數的公式，并將角接取壓方式的孔板流出系數的公式進行了簡化整理，以GB 2624—2006計算出來的流出系數及流量與以GB 2624—1993 計算出來的流出系數及流量進行了比較分析，有利于生產廠家及廣大用戶進行孔板設計計算及流量計算。而現(xiàn)行的JJG 640—1994《差壓式流量計檢定規(guī)程》，與GB 2624—1993 基本一致，本文對流出系數及流量計算結果的比較分析對如何更好地貴徹和完善檢定規(guī)程具有較大的思義。