差壓式流量計的工作原理及選型

摘要：差壓式流量計是目前比較廣泛的差壓式流量計種類之一，它具有結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用范圍廣，便于維修，且標(biāo)準(zhǔn)件便于生產(chǎn)等特點，因而廣泛的應(yīng)用于石油石化行業(yè)。文章主要淺析了差壓式流量計的工作原理和選型，為今后差壓式流量計的選型和優(yōu)化提供一定的理論依據(jù)。

  差壓式流量計是一種根據(jù)安裝于管道中的流量檢測元件產(chǎn)生的差壓，以及流體的類型和管道的綜合尺寸因素等來計量流量的流量計。它通常由一次裝置(也就是流量檢測件)和二次裝置(差壓轉(zhuǎn)換器和流量轉(zhuǎn)換器)組成。通常用的一次裝置有孔扳流量計、文丘管流量計及均速管流量計等，二次裝置為各種機械、電子、機電一體式差壓計，差壓變送器和流量顯示及計算儀表等裝置[1]。它已發(fā)展為三化(系列化、通用化及標(biāo)準(zhǔn)化)程度很高的種類規(guī)格龐大的一大類儀表。差壓式流量計既可以用于流量參數(shù)的測量也可以用于其它參數(shù)如密度，壓力等物理參數(shù)的測量。

 通常我們把安裝于管道中流量檢測件稱為一次裝置，特一般有節(jié)流件，取壓裝置和前后直管段組成，二次裝置也成為顯示儀表， 它通常由差壓信號管路和測量中所需要的儀器儀表組成。

圖 1  差壓式流量計組成示意圖
  差壓式流量計應(yīng)用歷史比較廣泛，實踐經(jīng)驗也比較成熟，且制定的規(guī)程和和標(biāo)準(zhǔn)也比較規(guī)范，品種比較齊全的流量計，二十世紀 50 年代它是可以測量天然氣的流量計[2]。經(jīng)過許多年的發(fā)展它的技術(shù)更加成熟，一次裝置和二次裝置也更加的，估計今后此類流量計仍將占據(jù)重要的地位。

1、差壓式流量計的測量原理分析：
  流體在流經(jīng)節(jié)流件時由于流體被壓縮流體將被加速，由于流體的速度增加導(dǎo)致流體的動能也會相應(yīng)的增加，按照能量守恒的定律我們知道被加速處流體的靜壓力會減低相應(yīng)的數(shù)值[4]。

圖 2  差壓流量計工作原理圖

在上式中：
 
A1 = p 4D2 ； A2 = p4d2
 
根據(jù)直徑比 β 的定義：
b = Dd
 
由(1)式可得：