均速管流量计的原理

 

均速管流量传感器是基于皮托管测速原理发展起来的，它是通过管道的平均流速及管道的有效截面积的乘积来确定流量。

一般管道中的流速分布是不均匀的。如果是充分发展的流体，其速度分布为指数规律。为了准确计量，将整个圆截面分成多个单元面积相等的多个半圆及多个半环。传感器的检测杆是由一根中空的金属管组成，迎流面钻多对总压孔，它们分别处于各单元面积的中央，分别反应了各单元面积内的流速大小。由于各总压孔是相通的，传至检测杆中的各点总压值平均后，由总压引出管引至高压接头，送到传感器的正压室。当传感器正确安装在有足够长的直管段的工艺管道上时，流量截面上应没有旋涡，整个截面的静压可认为是常数，在传感器的背面或侧面设有检测孔，代表了整个截面的静压。经静压引出管由低压接头引至传感器的负压室。正、负压室压差的平方与流量截面的平均流速成正比，丛而获得差压与流量成正比的关系。在此关系的基处上，可由伯努利方程和连续性方程推导得到均速管流量计的流量计算公式

Qv=α﹒ε﹒（π／4）﹒D2﹒（2?P／ρ1）0.5

Qm=α﹒ε﹒（π／4）﹒D2﹒（2?P﹒ρ1）0.5

其中：Qv： 体积流量          Qm： 质量流量

α：传感器结构系数    

△P：差压值ε：流体膨胀系数

ρ：流体工况下的密度         ε：流体膨胀系数

 

对于不可压缩性流体ε=1，对于可压缩性体ε﹤1，若式中D、△P、ρ1都使用SI单位，则QV的单位为M3∕S，Qm的单位为㎏∕S。

传感器的流量系数α和可膨涨性系数ε，由标准装置上标定得知，并在出厂时在合格证书上注明。