压差测量

基本介绍

压差流量计是一种测定流量的仪器。它是利用流体流经节流装置时所产生的压力差与流量之间存在一

定关系的原理，通过测量压差来实现流量测定。节流装置是在管道中安装的一个局部收缩元件，最常用的有孔板、喷嘴和文丘里管。流量Q的计算公式为： 式中：C为流量系数；ε为气体膨胀修正系数；F为节流部的截面积；g为重力加速度；γ为流体密度；P1和P2分别为节流前后的压力。对于不可压缩的气体，可不考虑气体膨胀修正系数，即流量公式为： C和ε一般由实验方法确定。目前，压差流量计的标准化程度已相当高，它的构造、尺寸严格按照规定制作时，则可查出C和ε，无需通过实验方法确定。

工作原理

传统的差压式流量（如孔板等）仪表都是属于节流式差压流量仪表。其工作原理都是基于封闭管道中流体质量守恒（连续性方程）和能量守恒（伯努利方程）两个定律。在这里大家首先要重温一下质量守恒（连续性方程）和能量守恒（伯努利方程）这两个定律的实质内容，只有掌握了这两个定律才能懂得压差流量计的工作原理，而且所有的节流式差压流量仪表的原理也就都明白了，下面通过复习一下两个定律来说明塔形流量计（或压差式流量计）的工作原理所说的质量守恒定律（连续性方程）和能量守恒定律（伯努利方程），可以这样去理解：质量守恒：流体在一个封闭的管道中流动，当遇到节流件时，在节流件前后它的质量是不变的，用连续性方程表示为： V1*A1*ρ1=V2*A2*ρ2（液体为： V1*A1=V2*A2） 能量守恒：用伯努利方程来表示为是指封闭管道中流体的压力和流速有如下的关系：

P+1/2V2ρ=常数

对于安装有节流件的管道则有：P1+1/2*(V1)2*ρ1=P2+1/2*(V2)2*ρ2

式中： A1、A2 分别是节流件前后的截面积；

V1、V2 分别是A1、A2处的流速；

P1、P2 分别是A1、A2处的压力

ρ1、ρ2 分别是A1、A2处的流体密度；

种类

差压式流量计由一次装置和二次装置组成．一次装置称流量测量元件，它安装在被测流体的管道中，产生与流量(流速)成比例的压力差，供二次装置进行流量显示。二次装置称显示仪表。它接收测量元件产生的差压信号，并将其转换为相应的流量进行显示．差压流量计的一次装置常为节流装置或动压测定装置(皮托管、均速管等)。二次装置为各种机械式、电子式、组合式差压计配以流量显示仪表．差压计的差压敏感元件多为弹性元件。由于差压和流量呈平方根关系，故流量显示仪表都配有开平方装置，以使流量刻度线性化。多数仪表还设有流量积算装置，以显示累积流量，以便经济核算。这种利用差压测量流量的方法历史悠久，比较成熟，世界各国一般都用在比较重要的场合，约占各种流量测量方式的70%。发电厂主蒸汽、给水、凝结水等的流量测量都采用这种表计。

力学原理：属于此类原理的仪表有利用伯努利定理的差压式、转子式；利用动量定理的冲量式、可动管式；利用牛顿第二定律的直接质量式；利用流体动量原理的靶式；利用角动量定理的涡轮式；利用流体振荡原理的旋涡式、涡街式；利用总静压力差的皮托管式以及容积式和堰、槽式等等。