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現行流量計的特點(diǎn)以及選型
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時(shí)間：2013-10-29
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在當前的工業(yè)生產(chǎn)應用中，存在著(zhù)種類(lèi)繁多的流量計，對設計人員選型造成了一定的難度。流量計按測量原理大致可以分為容積式、速度式、差壓式、面積式、質(zhì)量式等。不同類(lèi)型的流量計其特點(diǎn)也略有不同，需針對不同的測量領(lǐng)域、不同的測量介質(zhì)、不同的工作范圍，選擇不同種類(lèi)、不同型號的流量計，以取得更好的測量效果。本文以幾種常用的流量計為例，介紹流量計的測量原理以及主要選型特點(diǎn)。
1 流量計介紹
1.1 孔板流量計
孔板流量計是最常用的一種流量計，屬于差壓式流量計，以流動(dòng)連續性方程（質(zhì)量守恒定律）和伯努利方程（能量守恒定律）為基礎。充滿(mǎn)管道的流體在經(jīng)過(guò)管道內節流元件時(shí)（如標準孔板、標準噴嘴、長(cháng)徑噴嘴等），流體流線(xiàn)在節流元件處形成局部收縮，流速加快，在節流元件前后形成壓差。根據壓差的大小可以衡量流量的大小，如圖1所示。 
圖1 孔板流量計原理
計算公式為： 
式中
qm——質(zhì)量流量，kg/s；
qv——體積流量，m3/s；
c——流出系數；
ε——可膨脹性系數；
β——直徑比，β=d/D
d——工作條件下節流件的孔徑，m；
D——工作條件下上游管道內徑，m；
Δp——差壓，Pa；
ρ1——上游流體密度，kg/m3。
孔板流量計一般由節流裝置（節流件、測量管、直管段、流動(dòng)調整器、取壓管路）和差壓流量計組成，對工況變化準確度要求高的場(chǎng)合則需配置壓力計（傳感器或變送器）并進(jìn)行溫壓補償。其主要特點(diǎn)是：
（1）結構易于復制，簡(jiǎn)單，牢固，性能穩定可靠。
（2）價(jià)格低廉。
（3）應用廣泛，液、氣、蒸汽皆可測量。
（4）準確度不高，壓損大。
1.2 渦街流量計
在流體中設置漩渦發(fā)生體（阻流體），從漩渦發(fā)生體兩側交替地產(chǎn)生兩列規則的交替排列的漩渦渦街，漩渦的分離頻率與流經(jīng)渦街流量傳感器處流體的體積流量成正比，如圖2所示。 
圖2 渦街流量計原理
漩渦列在漩渦發(fā)生體下游非對稱(chēng)地排列，設漩渦的發(fā)生頻率為f，被測流體平均速度為υ，漩渦發(fā)生體迎流面寬度為d，表體通徑為D，可得關(guān)系式： 
式中 St——斯特勞哈爾數，在ReD=2′104-7′108范圍內，St可視為常數。
渦街流量計的流量方程為： 
式中
qv、qm——分別為體積流量和質(zhì)量流量；
f——輸出頻率；
K——流量計儀表系數；
ρ——流體密度。
當測量氣體流量時(shí)，渦街流量計的流量計算式為： 
式中
pn、Tn——分別為標準狀態(tài)下的壓力和溫度；
Z、Zn——分別為工作狀態(tài)下和標準狀態(tài)下的氣體壓縮系數；
qvn——標準狀態(tài)下的體積流量
p、T——分別為工作壓力和溫度。
主要特點(diǎn)：
（1）結構簡(jiǎn)單，維護方便。
（2）適用流體種類(lèi)多，液、氣、蒸汽皆可測量。
（3）準確度較高，測量范圍寬，壓損小。
（4）不適用于低雷諾數測量。
（5）抗干擾能力差。
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