注：表中未列入在国家蒸汽流量检定站的实验用弯管流量计．
这些实验研究的核心目的是确定弯管流量计流量系数的离散性问题及是否随流速、管径、雷诺数等参数变化等问题。
图六分别给出上述六种规格弯管传感器流速－差压试验数据的拟合曲线（DN200因实验流速点较少未给出）。
表二、表三给出了DN300和DN500管径弯管流量计在开封国家水大流量计量站的检定数据及相应的示值误差和对应流速的计算数据。
DN300实验数据 实验地点：开封
表二：
|
序号
|
流速(m/s)
|
标准流量(
m3/h) |
仪表示值(t/h)
|
示值误差(%)
|
|
1 |
3.07 |
750.5 |
748.8 |
－0.23
|
|
2 |
2.47 |
627.8 |
626.0 |
－0.28
|
|
3 |
2.00 |
509.4 |
510.4 |
0.19 |
|
4 |
1.516 |
384.8 |
384.4 |
－0.10
|
|
5 |
3.46 |
879.8 |
881.7 |
0.21 |
|
6 |
1.04 |
262.8 |
262.2 |
－0.22
|
|
7 |
0.51 |
129.7 |
129.5 |
－0.15
|
DN500实验数据：
表三：
|
序号 |
流速(m/s)
|
标准流量(m
3/h) |
仪表示值(t/h)
|
示值误差(%)
|
|
1 |
0.96 |
706.2
|
711.5
|
0.75 |
|
2 |
1.52 |
1118.6
|
1129.0
|
0.93 |
|
3 |
1.96 |
1437.3
|
1450.0
|
0.88 |
|
4 |
2.44 |
1794.3
|
1810.0
|
0.87 |
|
5 |
2.93 |
2153.6
|
2183.0
|
1.36 |
|
6 |
0.52 |
382.5
|
381.4
|
－0.31
|
通过系统的实验研究表明：
1.严格保证几何相似性的相同规格弯管流量计，其性能具有良好的一致性，方差分析表明，其相对误差标准差＜0.4%，因此，批量生产这种流量计可以实现1.0级的科学计量水平。
2.弯管流量计的流量系数随流速及雷诺数的变化不明显（就低粘度介质而言）。
3.单台标定的弯管流量计其测量精度可以达到0.5级使用。
4.弯管流量计的前后直管段应至少大于2D管径长。当考虑干扰件影响时（例如弯管）前后直管段长应大于4D管径长。
5.弯管流量计的流量系数随管径的增大而减少。具有近似的负指数分布的规律。
三、研究小结
通过上述展开的初步理论研究和系统的实验研究，我们认为可以做出如下小结：
1.弯管流量计可看作是一种整流型节流装置，在较短的直管段长度保证条件下，即可稳定的高可靠性的重现其高精度测量性能。（直管段长度视干扰件而定）。
2.弯管流量计的几何结构尺寸R和D对弯管流量计的流量系数影响是明显的，应当严格控制。
3.弯管流量计流量系数随管径的变化是不容忽视的。若不能严格对应，则产生大于5%的误差是可能的。
4.弯管流量计流量系数随流速变化不明显的特点可扩展这种流量计的量程范围，更好的适用于工业应用。
5.本研究主要针对低粘度介质进行，不能随意应用本研究的成果到高粘度介质流量测量使用。
6.对于流体状态参数温度、压力、密度不断变化的研究和应用场合，应当采用计算机多参数动态测量和实时补偿技术方可保证流量测量的高准确度。
7.实验研究证明流量系数与管径有直接关系，但应用欧拉方程对弯管流量计进行的理论计算研究还不能说明管径对流量系数的影响，仍需进一步采用描述真实流体的理论方法进行深入的研究。
四、结束语
目前，我们已有近24种规格的弯管流量计服务于我国工业现场，涉及的流体介质也有十余种之多。最近，在大庆对天然气的测量实验也取得了可喜的初步成果。我们认为对弯管流量计在理想状态条件下的研究是一回事，而在工业现场推广使用又是另一回事。因此，面对在各种苛刻环境条件下的工业现场的长期稳定使用，是弯管流量计研究不可忽视的另一个十分重要的问题。实际上，在过去的15年中，我们花费了多一半的精力和时间用于实际工业应用问题的研究。在工业应用中，对于取压方式和相应配套件的研制，以及对于差压变送器的选择和安装，都是应当引起十分注意的。任何微小环节的不完善都可能影响这种属于小差压测量原理的流量计的正常使用。因此，我们希望能通过本文对弯管流量计主体研究的介绍引起更多同行的关心，以加速这种无能耗、长期运行稳定的流量计的发展。
由于作者水平所限，文中难免有不当和错误之处，敬请同行朋友们不吝赐教，批评指正。
最后，我们衷心感谢翟秀珍、谢纪绩、段慧明、王池、郑琦、王志和等流量界专家在弯管流量计研究方面给予的大力支持！
衷心感谢解鲁生教授在15年前对我们的帮助和指导。
衷心感谢杨树池博士后在应用计算流体力学方法上给予的指导。
衷心感谢电力、热电、热力、冶金、化工等行业朋友的大力协作与支持。
谢谢大家！
参考文献
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Bende as Flow Meter", Engineering,
4, March 1938.
（2） L.K Spink:"Principles and Practice
of Flow Meter Engineering", p.46,
The Foxboro Company, Foxboro Massachusetts,
U.S.A.,Copyright,1958.
（3） Mardock.J.W C.J.Flotz and C Gregory,
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ASME Winter Annual Meeting, Paper
63-WA-17 1963
（4） 陆祖祥："45度方向取压的弯管流量计，" （728工程研究院）。
（5）孙淮清、王建中编著："流量测量、节流装置设计手册"，2000年第一版。
（6）李志、解慧、段润保、张景、裴宏昌合编："工业标准弯头弯管流量计研究"，
《计量技术》 1994年第六期。
（7）李志、段润保合编："智能蒸汽弯管流量计测量误差研究"，《计量技术》
1995年第12期。
（8）李志编："热水管道弯管流量计的差压测量误差分析"，《计量技术》 1997年第8期。
（9）宋建华、李志合编："弯管传感器弯径比的测量方法"，《计量技术》1997年第12期。
（10）宋建华、李志合编："弯管流量计与孔板流量计的性能比较"，《自动化仪表》
1998年第3期。
（11）何岳、张金锋、李志合编："弯管流量计在蒸汽计量中的应用"，《工业计量》
2001年第2期。 |
