傳感器與檢測技術(shù)（第5版）課件 7.2 差壓式流量計

7.2差壓式流量計（DPF）歷史悠久、技術(shù)成熟、應(yīng)用最廣泛。按檢測件的作用原理分:

節(jié)流式、動壓頭式、水力阻力式、離心式、動壓增益式和射流式等幾大類，節(jié)流式和動壓頭式應(yīng)用最為廣泛。節(jié)流式特點：結(jié)構(gòu)簡單、使用壽命長，適應(yīng)能力強，幾乎能測量各種工況下的流量。節(jié)流式差壓流量測量

7.2.1差壓式流量計組成及測量原理7.2.2節(jié)流裝置7.2.1差壓式流量計組成及測量原理1.差壓式流量計組成2.測量原理1.差壓式流量計組成差壓式流量計組成框圖節(jié)流裝置：安裝于管道中產(chǎn)生差壓，節(jié)流件前后的差壓與流量成開方關(guān)系。引壓導(dǎo)管：取節(jié)流裝置前后產(chǎn)生的差壓，傳送給差壓變送器。差壓變送器：產(chǎn)生的差壓轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電信號（4-20mA）。2.測量原理孔板附近的流速和壓力分布測量原理當(dāng)流體流經(jīng)管道內(nèi)的節(jié)流件時，流速將在節(jié)流件處形成局部收縮，因而流速增加，靜壓力降低，于是在節(jié)流件前后便產(chǎn)生了壓差。 流體流量愈大，產(chǎn)生的壓差愈大，這樣可依據(jù)壓差來衡量流量的大小?；A(chǔ)：流體連續(xù)性方程（質(zhì)量守恒定律）和伯努利方程（能量守恒定律）。壓差影響因素： 流量、節(jié)流裝置形式、管道內(nèi)流體的物理性質(zhì)（密度、粘度）設(shè)被測流體為不可壓縮的理想流體（液體），根據(jù)伯努利方程，對截面I—I、Ⅱ—Ⅱ處沿管中心的流體有以下能量關(guān)系：式中，p’1、v1——截面I—I處的壓力和速度；

p’2、v1

——截面Ⅱ—Ⅱ處的壓力和速度。根據(jù)流體的連續(xù)性方程得：代入式（7.2.2）得對于截面積Ⅱ—Ⅱ代入質(zhì)量流量方程得反映質(zhì)量流量和孔板前后壓差之間關(guān)系的理論方程式A2代表流束最小收縮截面，用孔板的開孔截面A0代替式（7.2.4）對式（7.2.4）用一個無量綱數(shù)C修正，C稱為流出系數(shù)。上式為針對不可壓縮的理想流體而得出的流量公式。對于可壓縮流體（如各種氣體、蒸汽）流過節(jié)流裝置時，壓力發(fā)生改變必然引起密度的改變，因此對于可壓縮流體上式應(yīng)引入氣體可膨脹系數(shù)，則式變?yōu)椋翰顗菏搅髁坑嫷牧髁抗焦?jié)流式差壓流量測量

7.2.1差壓式流量計組成及測量原理7.2.2節(jié)流裝置7.2.2節(jié)流裝置按其標(biāo)準(zhǔn)化程度分：

(1)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置 按照標(biāo)準(zhǔn)文件設(shè)計、制造、安裝和使用，無須經(jīng)實流校準(zhǔn)即可確定其流量值并估算流量測量誤差;

(2)非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置 成熟程度較差，尚未列入標(biāo)準(zhǔn)文件的檢測件。標(biāo)準(zhǔn)型節(jié)流裝置

節(jié)流裝置=節(jié)流元件+取壓裝置+上下游測量導(dǎo)管圖7.2.3標(biāo)準(zhǔn)型節(jié)流裝置（a）孔板（b）噴嘴1.標(biāo)準(zhǔn)型節(jié)流裝置標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置ISO5167或GB／T2624中所包括的節(jié)流裝置稱為標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置。標(biāo)準(zhǔn)孔板標(biāo)準(zhǔn)噴嘴經(jīng)典文丘里管文丘里噴嘴。（1）標(biāo)準(zhǔn)孔板

標(biāo)準(zhǔn)孔板圖孔板的三種取壓方式

表7.2.3標(biāo)準(zhǔn)孔板使用范圍（d和D的單位用mm）角接取壓法蘭取壓D（D/2）取壓d≥12.550≤D≤10000.20≤β≤0.755000≤Re（0.20≤β≤0.45）1260β2D≤Re10000≤Re（0.45<β）（2）標(biāo)準(zhǔn)噴嘴ISA1932噴嘴長徑噴嘴ISA1932噴嘴長徑噴嘴

2.非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置（1）低雷諾數(shù)：1/4圓孔板，錐形入口孔板，雙重孔板，雙斜孔板，半圓孔板等；（2）臟污介質(zhì)：圓缺孔板，偏心孔板，環(huán)狀孔板，楔形孔板，彎管節(jié)流件等；（3）低壓損：羅洛斯管，道