【摘要】在试验测定额定流量系数、固有流量特性时，由于测试装置和方法的不同，其测量结果也相差很大。例如，在测定阀门压差时，取压点的位置、阀门前后的配管状况都直接影响测量结果；在测定流量时，孔板阀、渐缩管、渐扩管、弯管等装置的位置都会影响试验值。

一、试验系统

图1 表示一个基本流量系统的主要部分。

（1）试验样品及其安装

试验样品是各种需要取得试验数据的 调节阀或阀、渐缩管、渐扩管或其他管件的组合。可以用缩小尺寸的试验样品进行模拟试验，但最好采用实际尺寸或样机。为了使模拟试验取得令人满意的结果，要注意各种主要的影响因素，如流体的雷诺数、可压缩气体的马赫数及几何相似性等。

安装试验阀时，被测试的调节阀应按规定的安装位置与试验管道相连接，管道与调节阀的公称直径相同，管道中心线与试验阀出入口的中心线应保证同轴。允许的不直度在下列范围之内：

   管道尺寸                         允许的不直度
   DNl5～DN25                       0.8mm
   DN32～DNl50                    1.6mm
   DN200以上                         公称管道直径的0.01

密封垫片的内径尺寸应准确，垫片安装后不应突出于管道内。

图1 基本流量试验系统

1 上游节流阀；2 温度测量装置；3 流量测量装置；4 下游节流阀；5 取压孔

（2）试验段

试验段应由表1所示的两个直管段组成。试验样机的上、下游管道应与试验样机的公称尺寸一样。  

对于公称尺寸DN250或更小、PN值为100或更小的阀，管道内径与试验样机端部的实际内径偏差应在2%之内。对于大于DN250的阀，试验样品入口和出口处的内径应与相邻管道的内径匹配。管道内壁应无铁锈、氧化皮或其他可能引起流体扰动的障碍物。

表1 两个直管段有关参数

（3）节流阀

上游节流阀用来控制试验段的入口压力，下游节流阀用于试验期间的控制。这两个阀一起用来控制试验段取压口之间的压差，并使下游压力保持恒定。阀的结构任选，但上游阀要安装适当，阀门不应影响流量的测量。下游节流阀的公称尺寸可大于试验样品的公称尺，以保证阻塞流发生在试验样品之内。

当利用液体进行测试时，上游节流阀处要避免蒸发。

（4）取压孔

取压孔应按照表1的要求和图2的结构设置。孔径d至少应为3mm，但不能超过12mm道公称直径的1/10（取其小者）。阀门前后取压孔的直径要一致。取压孔应当是圆形，边缘要清洁，无毛刺，不形成线状边缘或其他不规则形状。取压孔应位于水平位置，以避免空气和灰尘的积聚，其中心线应与管道中心线垂直相交，孔的边缘不应凸出管内壁，孔端锐利或微带圆角。

图2 推荐的取压孔结构

（5）流量测量装置

流量测量可采用容积法、重量法或与标准流量计进行比较的方法。流量测量装置或标准流量计的允许基本误差应小于被测流量的±2%，重复性应在0.5%以内。流量测量装置要每年进行一次鉴定校正。只有经常进行校准，才能保持流量测量仪表的精确度。

（6）压力测量装置

压力测量可采用U形管压力计或差压变送器，其允许的基本误差应小于被测压力的±2%。压力测量装置也要经常进行校准，以保持其规定的精确度。

（7）行程测量装置

在任何一种规定流量的试验过程中，阀的行程都应固定在偏差为额定行程的±0.5%之内。测量行程的装置可用百分表或千分表。

（8）温度测量装置

温度测量可以采用玻璃管温度计或其他装置，允许的基本误差是±1℃。无论以何种规定进行流量试验，试验时的流体入口温度均应保持恒定在±3℃以内。用测温探头时必须经过选择，并设置在对流量测量和温度测量的影响为最小的位置上。

二、试验过程举例

图3表示一个用水进行试验的装置。被试验的调节阀的每个测定点的信号压力由定值器6设定，从压力表7中显示，由千分表8读出行程值。水源来自水塔13。阀门前后的压差由压力调节器22给定，可通过调节阀18进行分流调节。电秒表24可以计时，并在规定时间内读出量筒27上的水容积，经计算即能得到流量值。此装置用玻璃管温度计测量温度，在计算各种有关数据之后，可计算出固有流量特性及额定流量系数。更具体的步骤如下．

图3 流量试验装置及原理图

1 空气压缩机；2,7,11,21 压力表；3,12,20,23 截止阀；4 过滤器；5 减压阀；6 气动定值器；8千分表（百分表）；9 被试调节阀；
10 玻璃管温度计；13 水塔；14 深井水泵；15 溢流管；16 水池；17 回水管；18 分流V形球阀；19 蜗轮流量计；22压力调节器；
24 电秒表；25 调压V形球阀；26 放水阀；27 量筒

a．试验介质用5～40℃的干净水。

b．调节阀前后压差应当大于或等于35kPa。当阀的额定流量系数很小或很大时，在保证雷诺数Re大于4×10⁴的情况下，可选其他合适的压差值。在每一开度下，相邻两次重复试验的阀门压差的差值要大于15kPa。

c．在规定的压差条件下试验3次。

d．在每一开度下的3次流量测定值中，当最大值大于最小值的1.04倍时，必须把阀的入口侧压力提高，然后再进行测定。

e．为了保持液体充满试验段的下游部分，防止液体蒸发，入口压力应保持等于或大于表2所列的最小值。此最低入口压力取决于试验样品的液体压力恢复系数FL，如果FL为未知数，就应保守地估计一个最低人口压力。

表2 与FL及ΔP有关的最低入口绝对试验压力(单位KPa(bar))

f．测量项目

     ·阀门前后压差ΔP，偏差在±2％以内。
     ·阀门行程L，偏差在额定行程的±0.5%以内。
     ·流经阀门的体积流量Q，偏差在±2%以内。

g．流量系数的测定点是在全行程的5%及在0～100%之间每隔10%处选择的。

h．利用液体流量系数计算公式计算流量系数。

i．求固有流量特性曲线。将各测定点测得的流量系数与实测额定流量系数相比，即得到相对流量系数。由此得到调节阀的“相对行程---—相对流量系数”的固有流量特性曲线。

j．额定流量系数的计算。在调节阀的额定行程值上，按流量系数计算公式计算得到额定流量系数。

三、国家标准的规定(GB/T 4213-92)

（1）额定流量系数

调节阀额定流量系数的数值由制造厂规定，调节阀额定流量系数的实测值与规定值的偏差应不超过规定值±10%。当额定流量系数K≤5时，应不超过规定值的±20%。

（2）固有流量特性

制造厂应以图或表的形式规定Kv>1的各种规格、型式和节流组件结构的调节型调节阀的固有流量特性。在列表表示时，应该说明行程h=0.05，0.1，0.2，随后以0.1递增，直至1.0的特定流量系数Kv。制造厂也可以提供除上述行程外的流量系数。

① 直线流量特性的斜率偏差在相对行程h=0.1～0.9之间，任意两个相邻流量系数测量值与实测额定流量系数的比值应符合表3的规定。

表3 直线流量特性的斜率偏差(GB/T4213-92）

表中   Kvn----——第n点的流量系数：
         Kvn——n一1点的流量系数；
         h——相对行程；
         Kvmax——最大开度时的实测流量系数。

② 等百分比流量特性的斜率偏差在相对行程h=0.1～0.9之间，任意两相邻流量系数测量值的十进对数（1g）差值应符合表4的规定。

表4 等百分比流量特性的斜率偏差

③其他流量特性的偏差各类调节阀的固有流量特性为非直线或等百分比特性时，其流量特性可按下列斜率偏差或流量系数偏差规定其允许偏差。

a．斜率偏差：在相对行程h=0.1～0.9之间，实测的相邻两点的流量特性的斜率的允许偏差为对应的固有流量特性斜率的0.5～2倍。

b．流量系数偏差：在相对行程h=0.1～0.9之间，各相对行程^的实测流量系数与制造厂在流量特性中规定值的偏差不应超过±10（1/φ）^0.2%（φ为相对流量系数）。

摘自互联网