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V錐流量計(jì)工作原理
更新時(shí)間:2022-05-12 點(diǎn)擊量:3047

V錐流量計(jì)是目前先進(jìn)的差壓式流量計(jì),它利用錐體在流場中產(chǎn)生的節(jié)流效應(yīng),通過檢測錐體前后的差壓來測量流量。區(qū)別于傳統(tǒng)的差壓式流量計(jì),它通過錐體將流體逐漸地收縮到管道內(nèi)邊壁來檢測差壓,而非將流體節(jié)流收縮到管道軸線中心,由此給差壓式測量帶來了革命性的變化。

V維流量計(jì)具有精度高、長期穩(wěn)定性好、受安裝條件影響小、量程比寬、壓損小、耐磨損、適合測量臟污介質(zhì)的諸多優(yōu)點(diǎn)。

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工作原理

V錐流量計(jì)是由V錐傳感器和差壓變送器組合而成的一種差壓式流量計(jì),可精確測量寬雷諾數(shù)范圍內(nèi)的各種介質(zhì)的流量。

其測量理論:由于實(shí)際流體都具有粘性,不是理想流體,當(dāng)其在管道中流動時(shí),在充分發(fā)展管內(nèi)流動的前提下,具有層流和紊流兩種流動狀態(tài)。根據(jù)連續(xù)流動的流體能量守恒原理和伯努利方程:對于以層流狀態(tài)流動的流體,其流速分布是以管道中心線為堆成的一個(gè)拋物面,流體通過一定管道的壓力降于流量成正比;對于紊流狀態(tài)流動的流體,其流速分布是以管道中心線為對稱的一個(gè)指數(shù)曲面,流體通過一定管道的壓力降于流量的平方成正比。

V維傳感器是在側(cè)臉管中與安裝管道中心線同軸的V錐體。該傳感器的測量管和V錐體是經(jīng)過設(shè)計(jì)、精密加工的。流體在測量管內(nèi)流經(jīng)V錐時(shí),在V錐前重新形成流態(tài)局部收縮,流速增大,靜壓下降,在V維體前后產(chǎn)生壓差P。在上游管壁處測得高壓Pa,在V錐體下游端面的中心軸處開取壓口取得低壓PL,如右圖所示:

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測量公式

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式中:

β—等效直徑比  d—V錐節(jié)流元件的最大橫截面處的直徑

D一管道內(nèi)徑  p—體工況下的密度

q——體積流量

—?dú)怏w膨脹系數(shù)(對于不可壓縮液體,8=1)K——K系數(shù)(與節(jié)流形式(流束收縮系數(shù))、直徑比、取壓方式、雷諾數(shù)及管道粗糙度有關(guān)系)

信號穩(wěn)定性

差壓檢測一般都有“信號波動",即使在流量穩(wěn)定的情況下,一次元件產(chǎn)生的信號也會由于干擾而有一定得波動。例如孔板流量計(jì),在孔板后面會形成長常德渦流,這種長的渦流會產(chǎn)生高振幅,低頻率的信號,干擾了流量計(jì)的讀書。對于v錐流量傳感器,流體流過V錐,在V錐后面形成一個(gè)短的渦流,產(chǎn)生低振幅、高頻率的信號,再轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的V錐信號。其信號波動時(shí)孔板的1/10,如右圖所示。

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自整流功能

V錐流量計(jì)的自整流功能是它區(qū)別于其他流量計(jì)的一個(gè)非常突出的有點(diǎn)。安裝在管道中心的V錐流量傳感器直接與流動的高流速區(qū)域產(chǎn)生相互作用,迫使高流速區(qū)域與靠近管壁的低流速混合,逐漸地將流速均化(即整流)。在上游重新保持穩(wěn)定的流態(tài),從而只需很短的直管段就可以精確的測量流體流量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:V錐流量計(jì)前后直管段最長只需要3D(前)和1D(后)。

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V 錐流量計(jì)常用的配置   V錐流量傳感器  差壓變送器 流量積算儀

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