差压式流量计

1、差压式流量计7.2.1 差压式流量计组成及测量原理差压式流量计组成及测量原理7.2.2 节流装置节流装置下一页返 回l1. 1. 差压式流量计组成差压式流量计组成l2. 2. 测量原理测量原理 上一页下一页返 回差压式流量计组成框图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。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。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（差压变送器：产生的差压转换为标准电信号（4-20mA4-20mA

2、）。）。上一页下一页返 回上一页下一页返 回孔板附近的流速和压力分布孔板附近的流速和压力分布l当流体流经管道内的节流件时，流速将在节流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。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。压差来衡量流量的大小。l基础：流体连续性方程（质量守恒定律）和伯基础：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）。努利方程（能量守恒定律）。l压差影响因素：压差

3、影响因素：流量、节流装置形式、管道内流体的物理性质流量、节流装置形式、管道内流体的物理性质（密度、粘度）（密度、粘度）上一页下一页返 回设被测流体为不可压缩的理想流体（液体），根据伯努利方程，设被测流体为不可压缩的理想流体（液体），根据伯努利方程，对截面对截面II、处沿管中心的流体有以下能量关系：处沿管中心的流体有以下能量关系： 2222222111vPvP2122222211vPvP式中，式中，p p1 1、v v1 1截面截面IIII处的压力和速度；处的压力和速度； p p2 2、v v1 1 截面截面处的压力和速度。处的压力和速度。上一页下一页返 回根据流体的连续性方程得：根据流体的连续

4、性方程得：2211vAvA2121vAAv )(1 )(22122122AAPPv代入式（代入式（7.2.2）得）得 对于截面积对于截面积代入质量流量方程得代入质量流量方程得 21221222)(1)(2AAPPAvAqm反映质量流量和孔板前后压差之间关系的理论方程式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，用孔板的开孔截面代表流束最小收缩截面，用孔板的开孔截面A0代替代替 式（式（7.2.4） 上一页下一页返 回对式（对式（7.2.47.2.4）用一个无量纲数）用一个无量纲数C C修正，修正，C C称为流出系数。称为流出系数。PACPPCAqm211)(204

5、4210Dd上式为针对不可压缩的理想流体而得出的流量公式。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，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：上式应引入气体可膨胀系数，则式变为：PACqm104211104211PACqv差压式流量计的流量公式差压式流量计的流量公式 上一页下一页返 回按其标准化程度分：按其标准化程度分：(1)标准节流装置标准节流装置按照标准文件设计、制造、安装和使用，无须按照标准文

6、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经实流校准即可确定其流量值并估算流量测量误差误差;(2)非标准节流装置非标准节流装置 成熟程度较差，尚未列入标准文件的检测件。成熟程度较差，尚未列入标准文件的检测件。上一页下一页返 回l节流装置节流装置=节流元件节流元件+取压装置取压装置+上下游测量导管上下游测量导管图图7.2.3 7.2.3 标准型节流装置标准型节流装置（a）孔板）孔板 （b）喷嘴）喷嘴 上一页下一页返 回l标准节流装置标准节流装置 ISO 5167或或GBT2624中所包括的节流装置称为标准节流装置。中所包括的节流装置称为标准节流装置。 标准孔板标准孔板

7、 标准喷嘴标准喷嘴 经典文丘里管经典文丘里管 文丘里喷嘴。文丘里喷嘴。 上一页下一页返 回上一页下一页返 回 标准孔板图标准孔板图上一页下一页返 回角角 接接 取取 压压法法 兰兰 取取 压压D D（D/2D/2） 取取 压压d12.5d12.550D100050D10000.200.750.200.755000Re 5000Re （0.200.450.200.45）126012602 2DReDRe10000Re 10000Re （0.450.45）上一页下一页返 回lISA 1932喷嘴喷嘴l长径喷嘴长径喷嘴 上一页下一页返 回上一页下一页返 回上一页下一页返 回（1 1）低雷诺数：）低雷诺数：1/41/4圆孔板，锥形入口孔板，双重圆孔板，锥形入口孔板，双重孔板，双斜孔板，半圆孔板等；孔板，双斜孔板，半圆孔板等； （2 2）脏污介质：圆缺孔板，偏心孔板，环状孔板，）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；楔形孔板，弯管节流件等；（3 3）低压损：罗洛斯管，道尔管，道尔孔板，双）低压损：罗洛斯管，道尔管，道尔孔板，