現(xiàn)行流量計(jì)的特點(diǎn)以及選型
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在當(dāng)前的工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用中，存在著種類繁多的流量計(jì)，對(duì)設(shè)計(jì)人員選型造成了一定的難度。流量計(jì)按測(cè)量原理大致可以分為容積式、速度式、差壓式、面積式、質(zhì)量式等。不同類型的流量計(jì)其特點(diǎn)也略有不同，需針對(duì)不同的測(cè)量領(lǐng)域、不同的測(cè)量介質(zhì)、不同的工作范圍，選擇不同種類、不同型號(hào)的流量計(jì)，以取得更好的測(cè)量效果。本文以幾種常用的流量計(jì)為例，介紹流量計(jì)的測(cè)量原理以及主要選型特點(diǎn)。
1 流量計(jì)介紹
1.1 孔板流量計(jì)
孔板流量計(jì)是最常用的一種流量計(jì)，屬于差壓式流量計(jì)，以流動(dòng)連續(xù)性方程（質(zhì)量守恒定律）和伯努利方程（能量守恒定律）為基礎(chǔ)。充滿管道的流體在經(jīng)過(guò)管道內(nèi)節(jié)流元件時(shí)（如標(biāo)準(zhǔn)孔板、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴、長(zhǎng)徑噴嘴等），流體流線在節(jié)流元件處形成局部收縮，流速加快，在節(jié)流元件前后形成壓差。根據(jù)壓差的大小可以衡量流量的大小，如圖1所示。
圖1 孔板流量計(jì)原理
qm——質(zhì)量流量，kg/s；
qv——體積流量，m3/s；
c——流出系數(shù)；
ε——可膨脹性系數(shù)；
β——直徑比，β=d/D
d——工作條件下節(jié)流件的孔徑，m；
D——工作條件下上游管道內(nèi)徑，m；
Δp——差壓，Pa；
ρ1——上游流體密度，kg/m3。
孔板流量計(jì)一般由節(jié)流裝置（節(jié)流件、測(cè)量管、直管段、流動(dòng)調(diào)整器、取壓管路）和差壓流量計(jì)組成，對(duì)工況變化準(zhǔn)確度要求高的場(chǎng)合則需配置壓力計(jì)（傳感器或變送器）并進(jìn)行溫壓補(bǔ)償。其主要特點(diǎn)是：
（1）結(jié)構(gòu)易于復(fù)制，簡(jiǎn)單，牢固，性能穩(wěn)定可靠。
（2）價(jià)格低廉。
（3）應(yīng)用廣泛，液、氣、蒸汽皆可測(cè)量。
（4）準(zhǔn)確度不高，壓損大。
1.2 渦街流量計(jì)
在流體中設(shè)置漩渦發(fā)生體（阻流體），從漩渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生兩列規(guī)則的交替排列的漩渦渦街，漩渦的分離頻率與流經(jīng)渦街流量傳感器處流體的體積流量成正比，如圖2所示。
圖2 渦街流量計(jì)原理
渦街流量計(jì)的流量方程為：
qv、qm——分別為體積流量和質(zhì)量流量；
f——輸出頻率；
K——流量計(jì)儀表系數(shù)；
ρ——流體密度。
當(dāng)測(cè)量氣體流量時(shí)，渦街流量計(jì)的流量計(jì)算式為：
pn、Tn——分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的壓力和溫度；
Z、Zn——分別為工作狀態(tài)下和標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氣體壓縮系數(shù)；
qvn——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量
p、T——分別為工作壓力和溫度。
主要特點(diǎn)：
（1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便。
（2）適用流體種類多，液、氣、蒸汽皆可測(cè)量。
（3）準(zhǔn)確度較高，測(cè)量范圍寬，壓損小。
（4）不適用于低雷諾數(shù)測(cè)量。
（5）抗干擾能力差。
評(píng)論