孔板流量计的原理介绍_金湖汉森尔自动化设备有限公司

孔板流量计的原理介绍

发布时间：2022-09-02 09:59:08来源：hseauto.rixinfy.com来源：.. 字体: 大中小

节流式差压流量计是依据流体通过节流装置使部分压力能转变为动能产生差压信号的原理而工作的。
1∙1　孔板流量计的测量原理
流体通过节流装置———孔板的流动情况如图1。在Ⅰ-Ⅰ截面前流体尚未受到孔板的影响管道内流速分布与孔板前较长直管段形成的规则速度分布相同管道内轴心处的静压与管壁处的静压相等；Ⅰ-Ⅰ截面后（约0∙5D～2D D 为管道内径）流体开始受到孔板的影响靠近管壁的流体向中心加速平均流速υ₁逐渐升高直至Ⅱ-Ⅱ截面流速收缩到最小平均流速达到最大值υ₂这是因为流体的惯性使得流束经孔口后有射流现象自Ⅱ-Ⅱ截面后流束开始膨胀直至Ⅲ-Ⅲ截面又恢复到Ⅰ-Ⅰ截面前的情况此时平均流速由υ2 逐渐降低至υ3与平均流速相对应的静压p 亦经历由高到低再恢复到高值。在流体进入孔板前、后的管壁附近形成涡流流体微团不仅有横向脉动而且还有逆向运动是一种非常复杂的流动状态孔板压力损失就是这些涡流能量耗散的。

1∙2　孔板流量计的流量方程
流量方程式从伯努利方程和连续性方程推出

式中： q_m 为管道内的质量流量kg／s； C 为流出系数； d 为工作条件下节流件的节流孔或喉部直径m；ε为可膨胀性系数；β为直径比d／D；Δp 为孔板前后差压Pa；ρ为流体密度kg／m³。
流出系数C 的计算式为

流出系数是指通过节流装置的实际流量与理论流量的比将它应用到理论流量方程以获得实际的流量。在一定条件下对于给定的节流装置该值仅与雷诺数Red 关。对不同的节流装置只要这些装置是几何相似的并且在相同的雷诺数条件下则C 值是相同的。流出系数C 的计算式是以大量实验所确定的数值为依据并以标准的形式给出。传统的节流式流量计是将该流出系数C 视为定值植入现场的流量积算仪。图2为D＝50mmβ＝0∙52的孔板流出系数曲线。流出系数的曲线表明当Red＝3×10⁴ 时流出系数为0∙6113Red＝1×10⁵ 时流出系数为0∙6067仅在3∶1范围内其附加误差为0.75％当测量范围超出3∶1其附加误差更大。所以要实现宽量程就必须对流出系数C 进行实时计算这是非常复杂的。同理可膨胀系数ε也需实时计算。所以流量积算仪必须具有高精度、高速度的运算功能和比较大的存储空间以完成这些复杂的中间参数的补偿。

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