1前言(yan)
在實際的生産(chan)過程中，爲了有(yǒu)效地進行操作(zuo)、控制和監🛀🏻督，常(cháng)✔️常需要檢測各(ge)種流體的流量(liang)。流量檢測儀表(biǎo)是發展生産，節(jie)約能源，改進産(chan)品質量，提高經(jīng)濟效益和管理(lǐ)水平的重要工(gong)具，同時也是工(gong)業自動化儀表(biǎo)和裝置中的重(zhòng)要儀⭐表之一。
在(zài)流量檢測中有(you)體積流量和質(zhi)量流量兩種方(fāng)式進行測量。質(zhi)☎️量流量常常需(xu)要被測物的密(mì)度來進行檢🐪測(cè)，而被測物中含(han)有一定的雜質(zhi)導緻測量的正(zhèng)确。所❤️以在這種(zhǒng)情況下體積流(liu)量的✊優勢就體(tǐ)現出來了。
在體(tǐ)積流量中有一(yi)種測量裝置———差(chà)壓式流量計受(shòu)歡迎。差壓式流(liu)量計具有結構(gou)簡單、價格合理(lǐ)、使🌈用方便的優(yōu)勢，成爲目前工(gong)業生産中應用(yòng)的一種流量計(jì)。
2流量計的分析(xī)及改進
2.1差壓式(shì)流量計
差壓式(shi)流量計是基于(yú)流體的節流原(yuán)理。它是利用流(liú)體✨流經節流裝(zhuāng)置時産生的壓(ya)力差來進行計(jì)算測出流量的(de)。在流通管道上(shàng)設置一個流動(dòng)阻力件，當流體(tǐ)流經阻力件時(shi)将産生壓力差(chà)，而這個壓力差(cha)與流體流量之(zhi)間有确定的一(yī)個數值關系，通(tōng)過測量出這個(ge)🔴壓力差就可以(yǐ)求得流體㊙️流量(liang)。
産生差壓的裝(zhuang)置有許多種，包(bao)括節流裝置、動(dòng)壓管、均速管、彎(wān)管等。在節流裝(zhuāng)置中常用的:孔(kong)闆流量計、噴嘴(zui)、文丘利管等。這(zhè)裏主要分析闆(pan)孔型節流裝置(zhì)和運用。
2.2節流式(shi)流量計
孔闆節(jiē)流式流量計可(kě)用于測量液體(tǐ)、氣體或蒸汽的(de)流量。此流量計(jì)是應用成熟的(de)💰差壓式流量計(jì)，至今在流量儀(yí)表中占有重♍要(yao)的地位。
節流式(shì)流量計中産生(shēng)差壓的裝置稱(cheng)節流裝置，其主(zhǔ)🌐體是一個局部(bù)收縮阻力件，稱(cheng)爲節流元件。通(tōng)過節流元件改(gǎi)變流體流通截(jie)面，從而在節流(liú)元件前後形成(chéng)🤟壓力差。節流裝(zhuang)置分爲🤟标準節(jie)流裝置和非标(biao)準節流裝置，标(biāo)準👈節流裝置的(de)研究最爲充分(fèn)，裝🏒置型式已經(jing)标準化和通用(yòng)化，隻需要👅根據(ju)有關标♍準進行(háng)設計計算，嚴格(ge)按照加工要求(qiu)和安裝要求🔆，這(zhè)樣的節流裝置(zhì)不需要經過單(dān)獨标定就可以(yi)使用。而非标準(zhun)節流裝⭕置用以(yǐ)解決髒污和🐆高(gāo)黏度流體的流(liú)量測量問題，尚(shàng)缺乏足夠的實(shi)驗數據♌，因此🔞沒(méi)有标準化。
節流(liú)式流量計的特(te)點是結構簡單(dan)，無可動部件;可(ke)靠性較高;複現(xiàn)性能好;适應性(xing)較廣，它适用于(yu)各種工況下的(de)單相流體，适用(yòng)😄的管道直徑範(fàn)圍寬，可以配用(yòng)通用差壓計;節(jie)流裝置已有标(biāo)準化型式。其主(zhǔ)要缺點是👨❤️👨安裝(zhuang)要求嚴格;流量(liang)計前後要求較(jiào)長的直管段;測(cè)量範圍窄，一般(ban)💛範圍度爲3∶1;壓力(lì)損失較大;對于(yú)較小直徑管道(dao)測量比較困難(nan)，精度不夠高。
2.3節(jie)流原理與流量(liàng)方程
首先介紹(shao)流量計算方程(cheng)中需要用到的(de)參數及其意義(yi):
ρ—流體密度;
D、A1—管道(dao)直徑和截面積(jī);
d2、A2—流束最細處(即(ji)截面B處)流束直(zhi)徑和截面積;
d、A0—孔(kǒng)闆開孔直徑和(hé)開孔截面積;
P1、P2—孔(kǒng)闆前後固定位(wèi)置處靜壓力。
管道中流動的(de)流體具有一定(ding)的能量，即靜壓(yā)能和動能❌，并🈲且(qiě)這兩種能量可(ke)以相互轉化。可(ke)以明顯看出孔(kǒng)闆前後流體的(de)速度和靜壓力(li)的變化情況。流(liú)體在截💜面A以前(qian)，靜壓力爲P11，流速(sù)🍓爲υ1，當流體靠近(jìn)孔闆時，管壁處(chu)的流體此時受(shòu)到的㊙️阻擋最大(dà)，使得部分動能(neng)轉換爲了靜壓(ya)能，導🏃♀️緻靜壓力(li)升🐅高，産生靠近(jìn)管壁流體與🍓管(guan)道中心流體間(jian)的徑向壓差，從(cong)而使得靠近管(guǎn)壁流體🐕的流向(xiàng)與管道軸線相(xiang)傾斜，形成了流(liú)速收縮運動。由(you)于慣性的作用(yong)，流束🔴最細處在(zài)孔闆後的截面(miàn)B處，此時流速υ2最(zuì)大，而靜壓力P22最(zuì)小，之後流束漸(jian)漸擴大，到截面(mian)C處完全複原，流(liu)速υ3=υ1．
由于節流裝(zhuāng)置的存在，流體(ti)形成的局部渦(wo)流和克🐆服🤟摩👈擦(ca)力，消耗部分能(néng)量，所以流體的(de)靜壓力不能恢(huī)複到原來的數(shu)值P11，壓力損失值(zhí)爲δP=P11－P3.
流量方程的(de)推導:
由于最小(xiǎo)流束截面B的位(wei)置是不固定的(de)，會随流體性質(zhì)🌐和🌈直🎯徑比β=d/D變化(hua)而變化，因此不(bu)可能取得最小(xiǎo)⛹🏻♀️截面壓力，而隻(zhi)能取⭐出固定取(qu)壓位置處的壓(ya)力差🈲ΔP=P1－P2，又因爲d2，A2無(wú)法測👣量，故用節(jiē)流元件開孔直(zhi)徑d和開孔面積(jī)A0代替。
節流元件(jiàn)的型式、取壓方(fang)式、節流裝置開(kāi)孔直徑、管道直(zhí)徑和流體的流(liú)動狀态都會影(ying)響α。
2.4改善措施與(yǔ)應用領域
由于(yu)差壓式流量計(ji)具有結構簡單(dan)、價格合理、使用(yong)方便的優點，許(xǔ)多人都喜歡使(shi)用。但是在現場(chǎng)實際應用中，往(wǎng)往有🈚較大的測(cè)量誤差，這是由(you)于選型、設計計(ji)算🏃🏻♂️、加工制造和(he)維護不當🌈造成(chéng)的。針對這些狀(zhuàng)🔱況給出了一些(xiē)改善措施，提高(gao)測量正确度。
2.4.1使(shǐ)用标準孔闆
标(biao)準孔闆的β=d/D在0．2～0．75左(zuǒ)右。爲了方便計(jì)算可取0．5。但是由(yóu)于标準孔闆測(cè)量精度低，壓力(li)損失大，隻用于(yú)清潔流體。
2.4.2節流(liu)裝置的設計和(hé)計算。
(1)已知管内(nei)直徑和現場布(bu)置情況，并且已(yi)知流體的性質(zhi)和工作參數，給(gei)出流量測量範(fan)圍，要求設計标(biāo)準節❤️流裝置。這(zhè)種情況下的設(shè)計隻要将自己(ji)選擇的節流型(xíng)式，測量範圍還(hái)有節流元件的(de)開孔尺寸等交(jiāo)給廠家。廠家有(yǒu)❓完整的手冊和(he)軟件，可以按照(zhào)用戶的要求提(ti)供。
(2)已知管道内(nèi)徑和節流元件(jiàn)開孔尺寸、取壓(yā)方式、被測💔流✨體(ti)🍉參數等必要條(tiao)件。要求根據所(suo)測得的差壓值(zhí)計🌏算流量。這一(yī)般是實♻️驗的工(gong)作需要，爲了更(gèng)加正确地求得(dé)流量，此時📱需要(yao)我們同時正确(què)地測量流體的(de)溫度、壓力參數(shu)。
3結論
在實際生(sheng)活中差壓式流(liú)量計的優點明(míng)顯，現在市場上(shang)所使用的流量(liang)檢測裝置大部(bu)分都是差壓式(shi)流量計。孔⚽闆節(jie)流式流量計作(zuo)爲其中的代表(biao)應用廣泛。在長(zhǎng)期的使用中手(shou)冊數據資料😍齊(qi)全，對我們而言(yán)是十🤩分有利的(de)。我們隻要按照(zhào)标準來确定自(zì)😄己的參數大小(xiǎo)。按照計算🐇方便(bian)和加工容易的(de)考慮。
開孔尺寸(cùn)、工作參數等要(yào)求。按照這種方(fāng)法，用戶可💞以㊙️自(zi)己簡單準确計(ji)算出自己生産(chǎn)中所需的測量(liang)裝置;而在實驗(yàn)工作🔴中，要求數(shù)據的更加正确(que)和嚴👄謹，往往一(yi)個數據會保留(liú)到小數點後面(miàn)幾位，這樣在計(jì)算時如果出現(xiàn)平方開根号現(xian)象會使得結果(guǒ)✏️更加複雜，導🤞緻(zhì)制作加工難度(du)的上升🏃。如果合(hé)理取值後計算(suan)結果十分方便(bian)，對于計算加工(gōng)都是⛱️有幫助的(de)。這樣對于裝🍓置(zhi)可以更加合理(li)，生産力有了更(gèng)🌈大的提高。
相信(xin)在未來孔闆節(jie)流式流量計會(huì)有更大的發展(zhǎn)和改善，會有😍一(yī)批節流式流量(liang)計的出現投入(ru)到更廣更💜深的(de)🌍市場運用中去(qù)。
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