１平衡流量計設計

平衡流量計的原理基于伯努利方程，核心是特殊優化設計的多孔圓盤節流整流傳感器。由于多孔孔板節流裝置具有整流作用，相比單孔孔板有許多優點，如精度高（０．３％～０．５％）、壓損小（１０％～３０％）、流比范圍大（＞１０∶１）、直管段長度要求大幅縮減（前后各２Ｄ）、耐用、節能，因此可用于鈾離心濃縮廠貧料氣體質量流量的測量。圖１為平衡流量計結構示意圖。管道上包含了２臺壓力傳感器和１臺溫度傳感器，用來測量孔板前的絕對壓力和孔板前后的差壓以及氣體的溫度。將２個壓力和１個溫度的電信號（４～２０ｍＡ）接入到計算機，通過軟件編程，即可實現氣體質量流量的在線測量功能。

２流量系數測定與驗證

貧料收料采用單線運行模式，用平衡流量計共進行了５次測量實驗，每次實驗持續５～１５ｄ不等，累積收料量從１０～３０ｔ不等，實驗數據列于表１。

由表１數據可見，流量系數ｋ并不是一個定值，前后偏差較大，這是由于當平衡流量計投入現場使用時，因安裝不規范以及氣體流動情況發生變化，都會造成ｋ值的變化，因此，在這種情況下，不能將平衡流量計直接用于質量流量的測量，必須對ｋ值進行修正。

圖２示出流量系數隨壓力ｐ與差壓Δｐ比值的變化。根據圖２可知，流量系數隨ｐ／Δｐ的增大而增大，近似對數關系，利用圖中公式對流量系數進行了擬合，擬合結果為ａ＝０．１１５８，ｂ＝０．８４０８。

 

因此，可將流量系數ｋ看作是一個隨ｐ／Δｐ變化的數值，將此函數關系寫入軟件中，即可用于貧料流量的測量，然后將測量結果再與稱重秤的計算值進行比較。

 

系數修正后，工廠采用單線進行收料時，平衡流量計在線監測貧料質量流量與工廠利用稱重值的比較列于表２，可看出，平衡流量計的測量結果與工廠計算值之間的相對偏差好于０．７０％，能滿足濃縮廠日常貧料流量在線監測的需求。

結論

本文利用設計加工的平衡流量計實現了鈾離心濃縮廠貧料流量的在線測量功能。首先利用稱重值和推導出的流量計算公式計算出了流量系數，由于在實際測量過程中，流量系數并不固定，因此采用了靜壓差壓比值對數模型來進行修正。

 

修正后的測量結果表明，貧料收料在單線運行模式下，靜壓差壓比值在４．２～９．２區間，且流量范圍在２３．３６～２５．６３ｇ／ｓ區間時，測量結果較好。

 

當貧料收料運行于雙線模式時，其靜壓差壓比值會超出４．２～９．２區間，因此平衡流量計還需進一步實驗以確定其流量系數修正模型是否還適用，從而進一步滿足鈾離心濃縮廠實際貧料流量測量需求。