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传感器
检测
技术
徐科
主编
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,7.2 差压式流量计（DPF）,历史悠久、技术成熟、应用最广泛。按检测件的作用原理分: 节流式、动压头式、水力阻力式、离心式、动压增益式和射流式等几大类，节流式和动压头式应用最为广泛。节流式特点： 结构简单、使用寿命长，适应能力强，几乎能测量各种工况下的流量。,节流式差压流量测量,7.2.1 差压式流量计组成及测量原理7.2.2 节流装置,7.2.1差压式流量计组成及测量原理,1. 差压式流量计组成2. 测量原理,1. 差压式流量计组成,差压式流量计组成框图,节流装置：安装于管道中产生差压， 节流件前后的差压与流量成开方关系。引压导管：取节流装置前后产生的差压，传送给差压变送器。差压变送器：产生的差压转换为标准电信号（4-20mA）。,2. 测量原理,孔板附近的流速和压力分布,测量原理,当流体流经管道内的节流件时，流速将在节流件处形成局部收缩，因而流速增加，静压力降低，于是在节流件前后便产生了压差。流体流量愈大，产生的压差愈大，这样可依据压差来衡量流量的大小。基础：流体连续性方程（质量守恒定律）和伯努利方程（能量守恒定律）。压差影响因素：流量、节流装置形式、管道内流体的物理性质（密度、粘度）,设被测流体为不可压缩的理想流体（液体），根据伯努利方程，对截面II、处沿管中心的流体有以下能量关系：,式中，p1、v1截面II处的压力和速度； p2、v1 截面处的压力和速度。,根据流体的连续性方程得：,代入式（7.2.2）得,对于截面积代入质量流量方程得,反映质量流量和孔板前后压差之间关系的理论方程式 A2代表流束最小收缩截面，用孔板的开孔截面A0代替,式（7.2.4）,对式（7.2.4）用一个无量纲数C修正，C称为流出系数。,上式为针对不可压缩的理想流体而得出的流量公式。对于可压缩流体（如各种气体、蒸汽）流过节流装置时，压力发生改变必然引起密度的改变，因此对于可压缩流体上式应引入气体可膨胀系数，则式变为：,差压式流量计的流量公式,节流式差压流量测量,7.2.1 差压式流量计组成及测量原理7.2.2 节流装置,7.2.2 节流装置,按其标准化程度分：(1)标准节流装置按照标准文件设计、制造、安装和使用，无须经实流校准即可确定其流量值并估算流量测量误差;(2)非标准节流装置 成熟程度较差，尚未列入标准文件的检测件。,标准型节流装置,节流装置=节流元件+取压装置+上下游测量导管,图7.2.3 标准型节流装置（a）孔板 （b）喷嘴,1. 标准型节流装置,标准节流装置 ISO 5167或GBT2624中所包括的节流装置称为标准节流装置。标准孔板标准喷嘴经典文丘里管文丘里喷嘴。,（1）标准孔板,标准孔板图,孔板的三种取压方式,表7.2.3 标准孔板使用范围（d和D的单位用mm）,（2）标准喷嘴,ISA 1932喷嘴长径喷嘴,ISA 1932喷嘴,长径喷嘴,2. 非标准节流装置,（1）低雷诺数：1/4圆孔板，锥形入口孔板，双重孔板，双斜孔板，半圆孔板等； （2）脏污介质：圆缺孔板，偏心孔板，环状孔板，楔形孔板，弯管节流件等；（3）低压损：罗洛斯管，道尔管，道尔孔板，双重
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