錐體流量計可測量液體、氣體和蒸汽。流體的條件可從深低溫到臨界狀態(tài)。測量雷諾數zui高可達500萬,zui低雷諾數為8000甚至更低。其工作原理與傳統(tǒng)差壓流量計相同,均遵循流體在封閉管道中流動時的能量守恒原理。 錐體流量計超乎想像的特點來源于它特殊的設計——錐體位于管道中心處。錐體改良流體的流速分布輪廓使流體加速運動,從而在錐體尾部產生低壓。錐體通過位于管壁的高壓取壓孔和錐體尾部的低壓取壓孔來得出差壓值;根據伯努利方程式,依據差壓值得出流體的流量。 錐體位于管道中心處能夠有效改良測量點的流速,保證較高的精度;這樣即便上游條件很苛刻也能保證測量精度。 錐體流量計屬于差壓式流量計,其理論是基于封閉管道中能量相互轉換的伯努利原理。在穩(wěn)定流的情況下,管道中的差壓與流量的平方成正比。 如圖1所示當流體靠近DPT錐體時,會有壓力P1。當流速加快通過錐體后會產生壓力P2。P1P2之間的差值與流量的平方成正比。在流速一致情況下,流通面積的大小與產生的差壓成反比,β系數等于流體通過錐體的zui小流通面積的等效直徑與管內徑之比。 節(jié)流件錐體設計 1、錐體流量計與傳統(tǒng)差壓儀表測量原理相似,但幾何結構卻有很大不同。錐體流量計是通過懸在管道中心處的錐體來改變流體的流態(tài),流體包圍錐體流過,使得DPT錐體產生很多傳統(tǒng)壓力表所沒有的特點。這一設計特點在多年的理論和實驗論證中取得了理想的效果。 2、在很長的平直管道中,如果沒有阻擋物,也沒有任何干擾,其流體被稱為充分發(fā)展流。如果在管道的截面上取一條直徑上的線,在線上每一點處的流速都是不同的。貼著管壁處的流體,因為摩擦力的阻礙,速度幾乎為零,而中心處的流速zui大。如果有一個錐體懸掛在管道中心,它迫使中心處的流速減慢,管壁附近的流速加快,從而達到使流速“均化”的效果。其他差壓流量計的中心處是空的,不能使流速“均化”。這就是錐體流量計的極大優(yōu)點之一,使得在低流速時錐體仍能產生足夠的差壓,隨著流速的降低,這種作用更加顯著,而且也降低了對安裝直管段的要求。而在此狀態(tài)下,其它傳統(tǒng)的差壓儀表可能早就不能測量了。 錐體流量計能改良流體流速分布,使介質經過錐體,在下游產生的渦流呈高頻的、低幅度的脈動,即信號噪音比非常低。因此采用DPT錐體流量計的測量誤差遠比一般差壓流量計低,量程得以向低限擴展,而此時孔板的信號可能*被淹沒在大幅度渦流的干擾中。 |
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