标准孔板e值的间接测量方法

    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/IS05167- 2:2003佣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:嗒孔板的厚度E超过节流孔厚度e，孔板的下游侧应切成斜角，斜角表面应精加上”。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值所用主要仪器是上具显微镜(模压法)或e值测量仪。但据了解，e值测量仪没有合适成C7: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。

    一、数学模型

    该方法的具体数学模型是:e=E- h"cot a,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;一斜面的斜角。

    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:

    (1)测量E值引入的标准不确定度分量u_E

    ①E值测量重复性引入的标准不确定度分量u_E1, 由统计方法获得。

    根据表1中的数据, 由贝塞尔公式得: