差压式流量计是由节流元件和差压变送器组合而成的流量检测装置,节流元件有孔板、文丘里管等。
就以孔板来说吧,孔板是中间有个圆孔,其直径小于管道的内经,当流体通过孔板时,由于孔板的孔径小于管道的内经,在孔板的孔径处流体的流速就会加快(根据流体的连续性方程),同时,根据伯努利方程,因管道中流体的流速加快后,其压力就要降低,因此在孔板的前后就形成了一个压差,这个压差的大小和管道中流体的流速成正比(非线性)。通过导压管将两个不同的压力取出,由差压变送器将其转换成电信号。
对于文丘里管也是这个原理,但在结构上有些不同。文丘里管事两头内经和管道内经一样大小,中间的内经小于其两端的内经,也是利用流体在流经文丘里管中间时,被缩径而加快流速,使其静压降低。因此文丘里管的差压取压是在文丘里的入口和中间两个地方取出,同样由差压变送器进行电信号转换。
对于毕托管、阿牛吧这些检测元件与孔板和文丘里管又有些不同,它们是用两根背靠背的管子插入被测流体的管道中心,开口引向流体方向的为正压侧,背向流体方向的为负压侧,因为流体在流动路径上遇到阻碍物时,在阻碍物的背面会形成一个压力较低的涡流区,利用这两个不同的压差来测量流体的流量。
对于差压式流量计,最要紧的是所有的连接管道都不可有泄漏现象,因为检测流体的元件所产生的压差都是非常小的,任何的泄漏现象都会产生较大的检测误差。同时,对于不同的检测流体对象,导压管的取出部位也是十分重要的一个环节。对于气体流体,导压管应该在管道的上部45°的位置取出,这主要是防止流体中可能含有的液体进入导压管,对检测造成误差;对于液体流体,导压管应该在管道下部45读的位置取出,这也是防止流体中的气体进入导压管。
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