錐形流量計(jì)與孔板比較

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1、錐形流量計(jì)與孔板比較一、V-flowmeter錐形流量計(jì)原理介紹1.1綜述V-flowmeter錐形流量計(jì)是一種新型的可測量各種雷諾數(shù)的高精度流量計(jì)，可滿足各種介質(zhì)的應(yīng)用條件要求。其操作原理同其它各種類型的差壓原理相同，都是基于密封管道中的能量守恒原理，V-flowmeter由于其獨(dú)一無二的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，因而性能更優(yōu)。錐形流量計(jì)在管道中心處懸掛一錐形節(jié)流件，錐形件阻礙介質(zhì)的流動(dòng)，重塑流速曲線，在錐形件的下游可立即形成負(fù)壓區(qū)，管道上游的正壓同經(jīng)節(jié)流件節(jié)流后的下游的負(fù)壓之間有一壓差，將正、負(fù)壓用取壓口取出，正壓口位于管道的上游，負(fù)壓口位于錐體的末端，通過測量兩者之間差壓，根據(jù)伯努力方程即可計(jì)算出管道

2、中的流量。錐體位于管線中心，可對(duì)所測介質(zhì)的流速曲線進(jìn)行優(yōu)化，因此測量精度高，對(duì)儀表上、下游的直管段要求低。1.2操作原理V-flowmeter是一種差壓型的流量儀表，迄今為止以差壓原理設(shè)計(jì)的流量儀表已經(jīng)有一百多年的應(yīng)用歷史了。差壓原理就是基于密封管道中的能量轉(zhuǎn)換原理，也就是說對(duì)穩(wěn)定流體，流量同管道中介質(zhì)流速的平方根成正比。我們知道，當(dāng)壓力降低時(shí)，速度會(huì)增加，當(dāng)介質(zhì)接近錐體時(shí)，其壓力為P1，在介質(zhì)通過錐體的節(jié)流區(qū)時(shí)，速度會(huì)增加，壓力會(huì)降低為P2，如圖1所示，P1和P2都通過V-flowmeter的取壓口引到后接的差壓變送器上，流速發(fā)生變化時(shí)，V-flowmeter的兩個(gè)取壓口之間的差壓值會(huì)增大

3、或縮小。當(dāng)流速相同時(shí)，若節(jié)流面積大，則產(chǎn)生的差壓值也大。β值等于錐體的節(jié)流面積除以管道內(nèi)徑的截面積(可換算成兩者之間的直徑比)。1.3重塑流速曲線V-flowmeter在進(jìn)行流量計(jì)算時(shí)所采用的計(jì)算公式同其它差壓型的流量儀表相同，但節(jié)流件的結(jié)構(gòu)同其它儀表完全不同，是通過懸掛在管線中心的錐形體來實(shí)現(xiàn)的。錐體可迫使管道中心的介質(zhì)繞著錐體流動(dòng)，同其它傳統(tǒng)類型的差壓型儀表相比這樣有很多優(yōu)點(diǎn)。在過去的十年中，通過連續(xù)不斷的跟蹤和測試，針對(duì)各種不同的應(yīng)用情況，我們可提供最佳的錐體的實(shí)際外形。您可以借助管道流速曲線來理解V-flowmeter的性能。如果介質(zhì)通過一個(gè)很長的管道，而且在管道中沒有受到任何阻礙和

4、干擾，它的流速分布很均勻。通過管道直徑上的介質(zhì)的流速每點(diǎn)都不相同，靠近管壁的流速幾乎為零，管道中心的流速最大，這是由于管壁對(duì)介質(zhì)產(chǎn)生磨擦造成的。由于錐體懸掛在管線中心，它直接同流體的高速區(qū)接觸，迫使高速區(qū)的流體與低速區(qū)的流體相混合從而使流速均勻化，使高速區(qū)的流體速度降低。這也就是為什么錐形流量計(jì)能夠測量低流速流體的主要原因。由于其它類型的差壓型流量計(jì)的節(jié)流元件不同管道中心處的高速介質(zhì)相接觸，因此在介質(zhì)流速很低時(shí)，可能沒有差壓信號(hào)了。在一般工況下，流速很難均勻分布。管道上的任何變化都可能對(duì)流體造成影響：如彎頭、閥門、縮徑、擴(kuò)徑、泵、三通等等，對(duì)其它儀表而言，這是一個(gè)很難解決的問題，而V-flo

5、wmeter錐形流量計(jì)的錐體對(duì)上游流速分布曲線重新進(jìn)行塑造，使流速基本達(dá)到理想狀況——這得益于錐體在管道中的位置和形狀。V-flowmeter可在極為惡劣的情況下使流體分布均勻（如在緊鄰儀表上游有單彎管、雙彎管），以保證獲得較高的測量精度。二、V-flowmeter流量計(jì)優(yōu)點(diǎn)，以及與傳統(tǒng)孔板的比較：1.精度V-flowmeter精度高：讀數(shù)±0.5%。孔板精度低：讀數(shù)±3%以下。2.重復(fù)性V-flowmeter重復(fù)性好：優(yōu)于±0.1%.由于錐體對(duì)流速的整形，使流速達(dá)到理想狀態(tài)，干擾源少，因此重復(fù)性好。孔板只能依靠直管段對(duì)流體整形，直管段整形只能達(dá)到較為接近流體完全理想狀態(tài)，并且孔板本身的節(jié)流

6、又破壞流體理想狀態(tài)，因此干擾源號(hào)多，重復(fù)性差。3.安裝要求V-flowmeter安裝要求低：前0~3D、后0~1D。無論是泵、壓縮機(jī)、閥門或者彎管（一個(gè)單彎管或兩個(gè)不在一個(gè)平面上的雙彎管），對(duì)測量精度都沒有影響?？装灏惭b要求高：一般前10D后5D。復(fù)雜工況還要加大到前20D后5D。4.長期穩(wěn)定性V-flowmeter長期穩(wěn)定性好：流體流經(jīng)圓錐體無突然波動(dòng)，而是沿著錐形體形成一個(gè)邊界層，并引導(dǎo)流體離開錐體的后角。所以錐體夾角不受不清潔流體的磨損，β值可長期不變,并保證長期精確測量?？装彘L期穩(wěn)定性差：由于流體流經(jīng)孔板銳利緣口，截流產(chǎn)生高速摩擦，引起孔板口磨損，臟污改變孔板口大小，使β值發(fā)生變化，

7、不能保持長期精確測量。5.信號(hào)穩(wěn)定性V-flowmeter信號(hào)穩(wěn)定：“信號(hào)波動(dòng)”是孔板的1/10。流體流經(jīng)V-flowmeter形成非常短的渦流，這些渦流使V-flowmeter產(chǎn)生高頻低幅信號(hào)，并且信號(hào)在錐體尾部流向中央，相互抵消，因此干擾小?？装逍盘?hào)不穩(wěn)定：流體流經(jīng)平面后產(chǎn)生的渦流教長，這些長渦流使孔板產(chǎn)生低頻大幅度的信號(hào)，信號(hào)干擾大，會(huì)嚴(yán)重干擾差壓讀數(shù)的的準(zhǔn)確性。6.壓損和量程V-flowmeter低壓