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您(nín)的(dí)位置:網(wǎng)站(zhàn)首頁(yè) > 技術文(wén)章 > 上海儀(yí)川差(chà)壓(yā)式流量(liáng)計(jì)測(cè)量(liáng)原(yuán)理 差(chà)壓式(也(yě)稱節流(liú)式)流量計(jì)是基於流體(tǐ)流動的節(jié)流(liú)原(yuán)理,利用流(liú)體流經(jīng)節(jié)流(liú)裝(zhuāng)置時(shí)產生(shēng)的壓力(lì)差而(ér)實(shí)現(xiàn)流量測量(liáng)的(dí)。它(tā)是目前生產中測量(liáng)流量(liáng)成(chéng)熟,常(cháng)用的(dí)方法之一。通(tōng)常(cháng)是(shì)由(yóu)能(néng)將被(bèi)測流(liú)體的流量轉(zhuǎn)換成壓差信號(hào)的(dí)節流裝(zhuāng)置(zhì)(如(rú)孔板,噴嘴,文丘(qiū)利(lì)管等)和能將此壓差(chà)轉換成對應的(dí)流(liú)量(liáng)值(zhí)顯示出來的差(chà)壓(yā)流(liú)量計所組(zǔ)成(chéng)。
所謂(wèi)節流(liú)裝(zhuāng)置就是在(zài)管(guǎn)道(dào)中(zhōng)放(fàng)置(zhì)能使(shǐ)流體產生局部收縮(suō)的(dí)元(yuán)件(jiàn)。應用廣(guǎng)的是孔板,其(qí)次(cì)是噴嘴(zuǐ),文丘利(lì)管(guǎn)和文(wén)丘利噴嘴。這(zhè)幾種節流裝置(zhì)的使(shǐ)用歷(lì)史較長(cháng),已經積累(léi)了(liǎo)豐富(fù)的實踐經(jīng)驗和完整的實驗資(zī)料(liào),因此,國(guó)內(nèi)外都(dū)把它們的(dí)形式標準化,並稱為(wéi)標準(zhǔn)節流裝置。就是(shì)說(shuō)根據統一(yī)標準進行(háng)設計和(hé)製(zhì)造(zào)的(dí)標準節(jié)流(liú)裝(zhuāng)置可直接用來(lái)測量,不必(bì)單獨標(biāo)定。但對(duì)於(yú)非標準(zhǔn)化的(dí)特殊節(jié)流(liú)裝置,在(zài)使(shǐ)用(yòng)時,應對(duì)其進行(háng)個(gè)別標定。
差(chà)壓(yā)式流量計測量(liáng)原(yuán)理

流體在(zài)有節流裝置的管道中(zhōng)流動時,在節(jié)流裝(zhuāng)置(zhì)前後的(dí)管壁處(chǔ),流(liú)體的靜壓力(lì)產生差異的現(xiàn)象稱(chēng)為(wéi)節(jié)流(liú)現(xiàn)象(xiàng)。節(jié)流(liú)裝置(zhì)包括(kuò)節流(liú)元件和(hé)取壓裝置。節流元件(jiàn)是(shì)使(shǐ)管道中的流(liú)體產生(shēng)局部收(shōu)縮的元件(jiàn),常用的(dí)節(jié)流元件(jiàn)有孔板(bǎn),噴嘴和文丘(qiū)利(lì)管等(děng),下(xià)麵(miàn)以孔(kǒng)板為(wéi)例說明(míng)節流現(xiàn)象。
在(zài)管道(dào)中(zhōng)流(liú)動的流(liú)體(tǐ)具有動能(néng)和(hé)位能(néng),在一(yī)定條件下這兩(liǎng)種能量可(kě)以相互(hù)轉(zhuǎn)換。而根據能(néng)量守恒定律,流(liú)體(tǐ)所(suǒ)具有的靜壓能和動(dòng)能(néng),再加上(shàng)克(kè)服(fú)流(liú)動(dòng)阻力的(dí)能量損失,在(zài)沒(méi)有外加能(néng)量的情況(kuàng)下,其(qí)總(zǒng)和(hé)是(shì)不變(biàn)的。圖示在孔板前後(hòu)流(liú)體的速度與(yǔ)壓力的分(fēn)布情況。流(liú)體在管道截(jié)麵(miàn)I 前,以(yǐ)一(yī)定的(dí)流速v流(liú)動。此時的靜(jìng)壓(yā)力為P;。在接近節(jié)流裝(zhuāng)置時,由於(yú)遇到(dào)節(jié)流裝(zhuāng)置的阻(zǔ)擋,使靠近管壁處的(dí)流體受到節(jié)流裝置的(dí)阻(zǔ)擋作用最大,因(yīn)而使一部(bù)分動能(néng)轉(zhuǎn)換(huàn)為(wéi)靜(jìng)壓能,出現(xiàn)了節流裝置(zhì)人口端麵靠(kào)近(jìn)管壁處的(dí)流體(tǐ)靜壓力升高,並且比管道(dào)中(zhōng)心(xīn)處(chǔ)的(dí)壓力要大(dà),即(jí)在(zài)節流裝(zhuāng)置人口(kǒu)端(duān)麵(miàn)處產生一徑向壓(yā)差(chà),這(zhè)一徑(jìng)向壓(yā)差(chà)使流(liú)體產生(shēng)徑向(xiàng)附加速度,從(cóng)而使靠近管壁(bì)處的流體(tǐ)質點(diǎn)的(dí)流向與(yǔ)管道中心軸綫(xiàn)相傾(qīng)斜,形(xíng)成了(liǎo)流束的收縮(suō)運(yùn)動(dòng)。由(yóu)於慣(guàn)性作(zuò)用(yòng),流(liú)束收(shōu)縮最小(xiǎo)的(dí)地方(fāng)不在孔(kǒng)板(bǎn)的(dí)開(kāi)孔處(chǔ),而(ér)是在開孔處(chǔ)的截麵(miàn)11 處。根據流(liú)體(tǐ)流動的連續性(xìng)方程(chéng),截麵II處(chǔ)的流體的流動速(sù)度(dù)最(zuì)大(dà),達到v2。隨(suí)後流(liú)束又逐(zhú)漸擴大,至截麵III後(hòu)則恢復(fù)平(píng)穩狀(zhuàng)態(tài),流(liú)速便(biàn)降(jiàng)低到原來的(dí)數(shù)值,即(jí)v1=v3。
由於節流(liú)裝置造成(chéng)流束的局(jú)部(bù)收縮,使流體(tǐ)的流速(sù)發生變(biàn)化(huà),即動(dòng)能(néng)發(fā)生變化。與此同時(shí),表(biǎo)征流體(tǐ)靜(jìng)壓能(néng)的靜(jìng)壓(yā)力也在變(biàn)化。在截(jié)麵I 處(chǔ),流(liú)體(tǐ)具有(yǒu)靜(jìng)壓力P1。到達截麵II時,流速增加到最大(dà)值,靜(jìng)壓(yā)力則(zé)降(jiàng)低到最(zuì)小(xiǎo)值(zhí)P2,而(ér)後(hòu)又隨著(zhuó)流束的恢復(fù)而(ér)逐漸恢復,由於在孔(kǒng)板(bǎn)端麵處(chǔ),流通(tōng)截麵突然(rán)縮小和(hé)擴(kuò)張,使流體(tǐ)形成(chéng)局部(bù)渦(wō)流,要消(xiāo)耗一(yī)部分能(néng)量,同時流體流(liú)經孔(kǒng)板時,要克(kè)服(fú)摩擦力,所以流體(tǐ)的靜(jìng)壓(yā)力(lì)不能恢復(fù)到原(yuán)來(lái)的數值P;,而產生(shēng)了壓(yā)力損失£=P1-P2。節(jié)流(liú)裝置前流(liú)體的壓(yā)力較高,稱為(wéi)正壓(yā),常以“+ ' ,標誌(zhì);節流(liú)裝置(zhì)後流體(tǐ)壓(yā)力(lì)較低,稱為負壓(yā)(不(bù)同於真空度(dù)的概(gài)念),常以“一”標誌(zhì)。節(jié)流裝(zhuāng)置前(qián)後壓(yā)差(chà)的大(dà)小(xiǎo)與(yǔ)流量(liáng)有關。管道中流動的(dí)流體(tǐ)流(liú)量(liáng)越大(dà),在節(jié)流(liú)裝(zhuāng)置(zhì)前(qián)後(hòu)產生(shēng)的(dí)壓差(chà)也越大,隻(zhī)要測(cè)出(chū)孔板前後壓差的大(dà)小(xiǎo),即(jí)可(kě)反映出流(liú)量(liáng)的大小(xiǎo),這(zhè)就(jiù)是節流裝(zhuāng)置(zhì)測量(liáng)流量的基(jī)本(běn)原理(lǐ)。
值得(dé)注(zhù)意(yì)的(dí)是:要(yào)準(zhǔn)確(què)地(dì)測(cè)量出(chū)截麵I 與(yǔ)截(jié)麵(miàn)II處的(dí)壓力P1和P2是有(yǒu)困(kùn)難的(dí),這(zhè)是因為產(chǎn)生(shēng)低(dī)靜壓(yā)力(lì)P2的(dí)截(jié)麵II的(dí)位(wèi)置隨(suí)著(zhuó)流(liú)速(sù)的(dí)不同(tóng)會改(gǎi)變(biàn),事先(xiān)根本無法確定。因(yīn)此,實際上是(shì)在孔板前後(hòu)的(dí)管壁上(shàng)選擇兩(liǎng)個固定的取壓(yā)點,來測(cè)量(liáng)流體在(zài)節流裝置(zhì)前後(hòu)的壓(yā)力(lì)變(biàn)化(huà)。因而所(suǒ)測得的(dí)壓差與流量之間(jiān)的(dí)關係,與(yǔ)測(cè)壓點和測壓(yā)方(fāng)式的(dí)選(xuǎn)擇是緊密相(xiāng)關(guān)的(dí)。