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    公司新聞
      差壓式流量計測量原理與特點介紹
       

       流體在有節流裝置的管道中流動時,在節流裝置前后的管壁處,流體的靜壓力產生差異的現象稱為節流現象。節流裝置包括節流元件和取壓裝置。節流元件是使管道中的流體產生局部收縮的元件,常用的節流元件有孔板、噴嘴和文丘利管等,下面以孔板為例說明節流現象。

         在管道中流動的流體具有動能和位能,在一定條件下這兩種能量可以相互轉換。而根據能量守恒定律,流體所具有的靜壓能和動能,再加上克服流動阻力的能量損失,在沒有外加能量的情況下,其總和是不變的。圖示在孔板前后流體的速度與壓力的分布情況。流體在管道截面I 前,以一定的流速v流動。此時的靜壓力為P;。在接近節流裝置時,由于遇到節流裝置的阻擋,使靠近管壁處的流體受到節流裝置的阻擋作用最大,因而使一部分動能轉換為靜壓能,出現了節流裝置人口端面靠近管壁處的流體靜壓力升高,并且比管道中心處的壓力要大,即在節流裝置人口端面處產生一徑向壓差,這一徑向壓差使流體產生徑向附加速度,從而使靠近管壁處的流體質點的流向與管道中心軸線相傾斜,形成了流束的收縮運動。由于慣性作用,流束收縮最小的地方不在孔板的開孔處,而是在開孔處的截面11 處。根據流體流動的連續性方程,截面II處的流體的流動速度最大,達到v2。隨后流束又逐漸擴大,至截面III后則完全恢復平穩狀態,流速便降低到原來的數值,即v1=v3。

         由于節流裝置造成流束的局部收縮,使流體的流速發生變化,即動能發生變化。與此同時,表征流體靜壓能的靜壓力也在變化。在截面I 處,流體具有靜壓力P1。到達截面II時,流速增加到最大值,靜壓力則降低到最小值P2,而后又隨著流束的恢復而逐漸恢復,由于在孔板端面處,流通截面突然縮小和擴張,使流體形成局部渦流,要消耗一部分能量,同時流體流經孔板時,要克服摩擦力,所以流體的靜壓力不能恢復到原來的數值P;,而產生了壓力損失£=P1-P2。節流裝置前流體的壓力較高,稱為正壓,常以“+ ' ,標志;節流裝置后流體壓力較低,稱為負壓(不同于真空度的概念),常以“一”標志。節流裝置前后壓差的大小與流量有關。管道中流動的流體流量越大,在節流裝置前后產生的壓差也越大,只要測出孔板前后壓差的大小,即可反映出流量的大小,這就是節流裝置測量流量的基本原理。

         值得注意的是:要準確地測量出截面I 與截面II處的壓力P1和P2是有困難的,這是因為產生最低靜壓力P2的截面II的位置隨著流速的不同會改變,事先根本無法確定。因此,實際上是在孔板前后的管壁上選擇兩個固定的取壓點,來測量流體在節流裝置前后的壓力變化。因而所測得的壓差與流量之間的關系,與測壓點和測壓方式的選擇是緊密相關的。

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