节流式流量计
节流式差压流量计的测量原理
节流式差压流量计的测量原理
节流式差压流量计是一种基于差压原理测量流量的仪器。
它的工作原理是通过构造一个节流装置，使流体在通过装置时形成一个局部狭窄的截面，从而引起局部压力降低。
然后通过差压变送器测量上下游的压力差，再将差压值转换为流量信号。
节流装置是节流式差压流量计的核心部件。
它通常由一个圆柱形的节流管和两个法兰组成。
节流管的内部直径比法兰的内径小，从而形成一个局部狭窄的通道，使流体在通过时受到阻碍，形成一个压力降。
节流管的形状和尺寸对测量精度有很大的影响，通常需要根据流体性质和流量范围选择合适的节流装置。
差压变送器是另一个重要的部件。
它能够将节流装置上下游的压力差转换为电信号，以便后续的处理和记录。
差压变送器通常由一个测量单元和一个信号处理单元组成。
测量单元包括一个敏感元件和一个放大器，用于测量上下游的压力差；信号处理单元则用于将测量信号转换为标准的电信号输出。
在使用节流式差压流量计时，需要注意一些技术细节。
首先，需要正确的选择节流装置，以确保测量精度和范围符合实际需要。
其次，需要定期校准差压变送器，以保证其测量的准确性和稳定性。
最后，需要注意流体的物理性质和流动状态对测量结果的影响，以便进行相应的修正和调整。
节流式差压流量计是一种简单而有效的测量流量的仪器。
它的测量原理基于差压原理，通过节流装置和差压变送器实现流量测量。
在实际应用中，需要根据流体性质和流量范围选择合适的装置，并注意一些技术细节，以保证测量结果的准确性和可靠性。
流速和流量测量的基本原理及特点
❖4.流量计及其主要参数 ❖用于测量流量的计量器具称 为流量计。有一次装置和二次 仪表组成。 ❖流量计的主要技术参数有： ❖流量测量范围上限值： A=a×10n ❖其中 a=1.0,1.25,1.6,2.0,2.5,3.2,4 .0,5.1,(6.0),6.3,8.0 ❖差压测量范围上限值
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容积式计量表
椭圆齿轮 流量计
腰轮流量 计
活塞式 流量计
括板式流 量计
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❖ 2.流速法 原理：速度型流量计以流体一元流动
的连续方程为理论依据，即当流通截面 确定时，流体的体积流量与截面上的平 均流速成正比。
形式：差压式、转子式、涡轮式、层 流式，电磁式、声波式
特点：使用性能好，精度高；可用于 高温、高压介质的测量，流动状态、Re 对测量的影响大。
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皮托管
均速管
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❖ 测速管的安装
❖ 1.必须保证测量点位于均匀流段，一般要求测 量点上、下游的直管长度最好大于50倍管内径， 至少也应大于8～12倍。
❖ 2.致负偏差。
❖
3.测速管的外 即d0<d/50。
径
d0
不应
超过
管
内
径
d
的1/50，
❖ 测速管对流体的阻力较小，适用于测量大直径
管道中清洁气体的流速，若流体中含有固体杂
质时，易将测压孔堵塞，故不易采用。此外，
测速管的压差读数较小，常常需要放大或配微
压计。
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4.3节流式流量计
❖ 4.3.1测量原理与流量方程 ❖ 节流式流量计是利用流体流经节流元件产生的压力差
来实现流量测量的。将节流件垂直安装在管道中，以 一定取压方式测取孔板前后两端的压差，并与压差计 相连，即构成节流式流量计。
气体流量计 原理
气体流量计原理
气体流量计的原理主要有以下几种：
1. 节流式：基于流体力学原理，当气体流动经管道内，设置在管道中的节流装置，会因阻力作用产生一个压差，通过测量这个压差来计算气体的流量。
2. 速度式：基于流速与容积或重量之间的线性关系，通过测量气体流经管道的平均速度进行计算。
3. 热式：主要根据热交换原理测量气体流量的仪表。
被测气体经过热交换器，与产生的凝结热进行热交换而冷却到某恒定值，热量损失与通过热交换器的气体流量成比例关系。
具体来说，压力恒定之后所需流量就会越高，气体的流动造成涡旋，旋涡的速率恒定代表了管路气体流量的检测。
它是一种基于流动气体冲刷管道内壁所产生的旋涡来测量流量的仪表。
此外，气体流量计也常与控制系统的DCS相连，用于工业生产中对气体的流量进行监控。
以上为气体流量计的主要原理，建议查阅专业书籍获取更多信息。
简述节流式流量计的工作原理
简述节流式流量计的工作原理节流式流量计是一种常见的流量测量仪器，它能够精确地测量液体或气体的流量，并将其转换为电信号输出。
本文将详细介绍节流式流量计的工作原理。
一、节流原理节流原理是指在管道中设置一个狭窄的通道，使得液体或气体通过这个通道时速度加快，从而产生一个压力差。
根据伯努利定律，当液体或气体通过狭窄通道时速度增加，压力就会降低。
因此，在狭窄通道前后分别安装压力传感器，就可以通过测量压力差来计算液体或气体的流量。
二、结构组成节流式流量计主要由以下几个组成部分构成：1. 流量计管：用于引导液体或气体通过狭窄通道，并产生压力差。
2. 压力传感器：安装在狭窄通道前后，用于测量压力差。
3. 温度传感器：用于测量液体或气体的温度。
4. 放大器：将传感器输出的微弱信号放大，并进行滤波和线性化处理。
5. 显示器：用于显示流量计测量出的液体或气体的流量值。
三、工作原理1. 流量计管的作用流量计管是节流式流量计的核心部件，它通常由一个狭窄的通道组成，称为节流口。
当液体或气体通过节流口时，会产生一个压力差，前后两个压力传感器分别测量这个压力差，并将其转换为电信号输出。
2. 压力传感器的作用压力传感器是用来测量液体或气体通过节流口时产生的压力差。
一般来说，前后两个压力传感器采用不同类型的传感器，如差压传感器、静压传感器等。
当液体或气体通过节流口时，前后两个传感器分别测量到不同的压力值，并将其转换为电信号输出。
3. 温度传感器的作用温度传感器主要用于测量液体或气体在流动过程中的温度变化。
由于温度会影响液体或气体密度和黏度等物理特性，因此在进行流量计算时需要考虑温度因素。
4. 放大器的作用放大器主要用于放大传感器输出的微弱信号，并进行滤波和线性化处理，以便将其转换为标准的电信号输出。
通常采用差分放大器、运算放大器等电路来实现。
5. 显示器的作用显示器主要用于显示流量计测量出的液体或气体的流量值。
常见的显示方式有数码管、液晶屏等。
节流式流量计测量的原理
节流式流量计测量的原理
节流式流量计是一种通过测量流体通过节流部件的压力差以确定流量的流量计。
其原理基于以下两个方面：
1. 贝努利定律：根据贝努利定律，当流体通过节流部件时，流体的速度将增加，而静压将降低。
这是因为流体通过节流部件时，流经面积变小，速度增加，根据贝努利定律的能量守恒原理，流体的静压将相应降低。
2. 流量和压差之间的关系：根据伯努利方程，流体通过节流部件时，节流部件两侧的静压差正比于流量的平方。
这意味着流量的大小可以通过测量节流部件两侧的压力差来确定。
基于以上原理，节流式流量计利用一个测量元件（例如孔板、喷嘴、出口锥等）在流体管道中形成节流，通过测量节流部件两侧的压力差来反推流体的流量。
通过校准和标定，可以将测得的压差转换成对应的流量数值。
流量计压差法
节流变压降式流量计制作：齐永健节流变压降式流量计⏹一节流变压降式流量计简介⏹二节流变压降式流量计的工作原理及计算公式⏹三压差流量计的使用⏹节流变压降式流量计简称节流式流量计，是根据安装于管道中流量检测件产生的差压、已知的流体条件和检测件与管道的几何尺寸来测量流量的仪表。
⏹流量计是由一次装置(检测件)和二次装置(差压转换和流量显示仪表)组成。
二次装置为各种机械、电子、机电一体式差压计。
它由节流装置,导压管路及压差计部分组成。
原理结构图如下当流体流经管道内的节流件（孔板）时，流速在节流件处形成局部收缩，导致流速增加。
此时的静压力降低，在节流件前后形成压力差。
差压变送器用于测量此压力差。
压力差的大小取决于孔板的直径（d）和管道直径（D）的比值β=（d/D）充满管道的流体，当它流经管道内的节流件时，如下图所示，流速将在节流件处形成局部收缩，因而流速增加，静压力降低，于是在节流件前后便产生了压差。
流体流量愈大，产生的压差愈大，这样可依据压差来衡量流量的大小。
这种测量方法是以流动连续性方程(质量守恒定律)和伯努利方程(能量守恒定律)为基础的。
压差的大小不仅与流量还与其他许多因素有关，例如当节流装置形式或管道内流体的物理性质(密度、粘度)不同时，在同样大小的流量下产生的压差也是不同的。
⏹当流体到达1截面时，流束开始收缩。
由于流束有惯性，流束缩小到最小界面的位置不在节流件处，而在节流件后的2截面处（此位置随流量大小而变），此时的流速最大，压力最低。
⏹在实际测量中压力P1 P2是管道中心处的压力，不易测得，且截面2的位置是变化的，所以用节流件前后的管壁压力差代替。
⏹式中qm--质量流量，kg/s;⏹qv--体积流量，m3/s;⏹C--流出系数；⏹ε--可膨胀性系数；⏹β--直径比，β=d/D;⏹d--工作条件下节流件的孔径，m；⏹D--工作条件下上游管道内径，m；⏹△P--差压，Pa；⏹ρl--上游流体密度，kg/m3。
节流流量计结构与原理
节流流量计结构与原理节流流量计是一种用于测量和监控流量的仪器。
它广泛应用于水、气体、油和其他流体的流量测量领域。
本文将介绍节流流量计的结构和工作原理。
节流流量计的结构主要包括节流装置、差压传感器和显示装置。
节流装置通常由一个小孔或狭窄的通道组成，流体通过这个通道时会产生压力降。
差压传感器用于测量流体通过节流装置时的压力差。
显示装置则用于显示流体的流量。
节流装置是节流流量计的核心部件。
它可以通过改变通道的形状和大小来控制流体的流速和流量。
常见的节流装置有孔板、喷嘴、节流阀等。
这些装置在流体通过时会引起阻力，从而使流体的流速降低，进而产生压力降。
根据流体力学原理，流体通过节流装置时的压力降与流速成正比。
差压传感器是用于测量流体通过节流装置时的压力差的装置。
它通常由两个压力传感器和一个计算单元组成。
压力传感器分别测量节流装置前后的压力，计算单元则根据这些压力值计算流体的流速和流量。
差压传感器的原理是根据流体静压的变化来计算流速和流量。
流体通过节流装置前后的压力差越大，流速也就越大。
显示装置用于显示流体的流量。
它可以是一个数码显示屏，也可以是一个指针式仪表。
显示装置通过与差压传感器连接，将测量得到的流速和流量值显示出来。
一般来说，显示装置会同时显示实时流量和累计流量。
实时流量指的是流体当前的流速，而累计流量则是流体通过节流装置的总体积。
总结起来，节流流量计通过节流装置、差压传感器和显示装置来测量和监控流体的流量。
节流装置控制流体的流速，差压传感器测量流体通过节流装置时的压力差，显示装置将测量得到的流速和流量值显示出来。
节流流量计在工业生产和科学研究中有着广泛的应用，可以帮助人们更好地了解和控制流体的流动情况。
四种常用流量计的优缺点
四种常用流量计的优缺点一、孔板流量计孔板流量计是将标准孔板与多参量差压变送器(或差压变送、温度变送器及压力变送器)配套组成的高量程比差压流量装置，可测量气体、蒸汽、液体及天然气的流量。
广泛应用于石油、化工、冶金、电力、供热、供水等领域的过程控制和测量。
孔板流量计被广泛适用于煤炭、化工、交通、建筑、轻纺、食品、医药、农业、环境保护及人民日常生活等国民经济各个领域，是发展工农业生产，节约能源，改进产品质量，提高经济效益和管理水平的重要工具在国民经济中占有重要的地位。
在过程自动化仪表与装置中，流量仪表有两大功用：作为过程自动化控制系统的检测仪表和测量物料数量的总量表。
（一）优点：1．标准节流件是全用的，并得到了国际标准组织的认可，无需实流校准，即可投用，在流量传感器中也是唯一的;2．结构易于复制，简单、牢固、性能稳定可靠、价格低廉;3．应用范围广，包括全部单相流体(液、气、蒸汽)、部分混相流，一般生产过程的管径、工作状态(温度、压力)皆可以测量;4．检测件和差压显示仪表可分开不同厂家生产，便与专业化规模生产。
（二）缺点：1．测量的重复性、精确度在流量传感器中属于中等水平，由于众多因素的影响错综复杂，精确度难于提高;2．范围度窄，由于流量系数与雷诺数有关,一般范围度仅3∶1～4∶1;3．有较长的直管段长度要求，一般难于满足。
尤其对较大管径，问题更加突出;4．压力损失大;5．孔板以内孔锐角线来保证精度，因此传感器对腐蚀、磨损、结垢、脏污敏感，长期使用精度难以保证，需每年拆下强检一次;6．采用法兰连接，易产生跑、冒、滴、漏问题，大大增加了维护工作量。
二、容积式流量计容积式流量计，又称定排量流量计，简称PD流量计，在流量仪表中是精度最高的一类。
它利用机械测量元件把流体连续不断地分割成单个已知的体积部分，根据测量室逐次重复地充满和排放该体积部分流体的次数来测量流体体积总量。
容积式流量计按其测量元件分类，可分为椭圆齿轮流量计、刮板流量计、双转子流量计、旋转活塞流量计、往复活塞流量计、圆盘流量计、液封转筒式流量计、湿式气量计及膜式气量计等。
常用流量计
济流速 1.5 ～ 3m/s 。电磁流量计用在这样的管道上，传
感器口径与管径相同即可。 满度流量时液体流速可在1～10m/s范围内选用， 用于有易粘附、沉积、结垢等物质的流体，选用流速不 低于2m/s ，自清扫、防止粘附沉积等作用
测量接近阈值的低电导液体，尽可能选定较低流速（小
于0.5～1m/s）
自动检测技术
功能：保护激磁线圈，隔离外磁场的干扰。
②磁路系统 功能：产生均匀的直流或交流磁场 直流磁场可用永久磁铁来实现，结构简单 工业现场电磁流量计，一般都采用交变磁场，由铁心和励 磁线圈组成，励磁电源的频率为50Hz。 磁感应强度为 B Bm sin t
感应电势为 E DBm sin t
自动检测技术
③测量管 流过被测流体，两端设有法兰，用做连接管道。 测量导管采用不导磁、低导电率、低导热率并据有一定 机械强度的材料制成，一般可选用不锈钢、玻璃钢、铝及 其它高强度的材料。
④衬里 在测量导管内壁的一层耐磨、耐腐蚀、耐高温的绝缘材 料。 主要功能：增加测量导管的耐磨性与腐蚀性， 防止感应电势被金属测量导管壁短路。
图2-112 节流装置的取压方式 1-1—理论取压；2-2—角接取压；3-3—法兰取压； 4-4—径距取压；5-5—损失取压
自动检测技术
目前广泛采用的是角接取压法，
其次是法兰取压法。角接取压法 比较简便，容易实现环室取压， 测量精度较高。法兰取压法结构 较简单，容易装配，计算也方便，
但精度较角接取压法低些。
自动检测技术
常用流量计
流量测量的基本概念：
自动检测技术
自动检测技术
常用的流量计
节流式、电磁式、涡轮式、涡街式
一、节流式流量计
节流式流量计的特点是：结构简单，使用寿命长，适应性较广， 能够测量各种工况下的单相流体和高温、高压下的流体流量； 发展早，应用历史长，有丰富、可靠的实验数据，标准节流装 置的设计加工已标准化，无需标定就可在已知不确定度范围内 进行流量测量。但安装要求严格；测量范围窄，一般量程为3：
节流式压差流量计
动力工程及工程热物理现代测试技术学院：冶金与能源工程学院姓名：谭方关学号： 2012702009专业：动力工程解析节流式压差流量计谭方关 2012702002 昆明理工大学 冶金与能源工程学院摘要：差压流量计是一种很有发展前途的流量测量仪表，它具有通用性强、标准节流件不需实际流体标定等优点，因此应用范围十分广泛。
文章介绍了差压式流量计的结构特点和发展应用现状，分析了节流装置的发展状况和使用时的注意事项。
关键词：标准节流装置 取压装置 压差仪表 标准孔板 管道条件 流体条件 Abstract: Differential pressure flow meter is a useful development of the future of flow measurement instruments, it has the versatility, standard cutting pieces without actual fluid calibration, etc., so a very wide range of applications. The article describes the structuralcharacteristics of the differential pressure flowmeter and development application status, throttling device development and use precautionsKey words: Standard throttling device, a pressure measuring device, differentialpressure meter, standard orifice plate, pipeline conditions, fluid conditions0前言节流式流量计是利用节流效应来测量流量的。
浅谈节流式流量仪表在安装过程中应注意的问题
艺设备
中 国化 工 贸 易
Ｃｈｉ ｎａ Ｃｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｔｒ ａ ｄ ｅ
第 １期
２ ｏ １ ４ 年 １月
浅谈 节 流式 流 量仪 表在 安 装过 程 中应 注意 的 问题
王增 辉
（ 中石 化 第 四 建 设 有 限 公 司 ， 天 津 ３ ０ ０ ２ ７ ０ ）
术 的发展 ，对流 量测 量的要求也 越来越 高 ，条 件也 更加的复 杂 ，例 如 ： 在 工艺条件 上从 低温低 压到高温 高压 ；在流量 状态方面 有层流 、紊 流 、 和 脉动 流 ；流体本 身 的状 态有低 粘度 、高 粘度 、及 具有 腐蚀 性 等 ；流 量 对象 有气态 、固态 、液态 、还 有可 能是 两相 流 等。 面对着 这 么复杂 的情 况和 要求 ，测量流 量的方法 和仪表 都得 到了很 大的发展 。 根据 石油 化工 行 业 中仪 表施 工情 况看 现在 被工 业 中大 量使用 的流 量 计有 以下几 种 ：容积 式 流量计 ，节 流式 流量 计 ，叶轮 式流 量计 ，电 磁 式流 量计 ，超声 波流 量计 ，质 量式 流量 计等 。不 同类 型 的仪表 对应 于 各 自特 殊 的测量 原理 ，也 因此 对于 安装 提 出了 不同 的要求 ，对 于不 熟悉 其工 作原 理的 安装 工人 ，经 常发 生一 些 因为 安装要 点没 有掌 握 出 现 失误 ，从而 造成测 量 误差 增 大甚至仪 表 不能 正常 工作 的情 况 。作者 结 合近些 年在 石油 化工 行业 中仪 表施 工的 情况 就 节流式 流 量计 在安装 中需 要注 意的 一些 问题进 行 讨论 ，希 望能 给大 家在 此类 流 量计 的安装 过程 有所 帮助 。
一ｏ ｍ 去 一
质量流量计工作原理
质量流量计工作原理流体的体积是流体温度、压力和密度的函数。
在工业消费和科学研究中，仅测量体积流量是不够的，由于产品质量控制、物料配比测定、本钱核算以及消费过程自动调节等许多应用场合的需要，还必须理解流体的质量流量。
质量流量计的测量方法，可分为间接测量和直接测量两类。
间接式测量方法通过测量体积流量和流体密度经计算得出质量流量，这种方式又称为推导式；直接式测量方法那么由检测元件直接检测出流体的质量流量。
1．间接式质量流量计间接式质量流量测量方法，一般是采用体积流量计和密度计或两个不同类型的体积流量计组合，实现质量流量的测量。
常见的组合方式主要有3种。
〔1〕节流式流量计与密度计的组合由前述知，节流式流量计的差压信号P∆正比于2qρ，如图1所示，密度计v连续测量出流体的密度ρ，将两仪表的输出信号送入运算器进展必要运算处理，即可求出质量流量为〔1-1〕靶式流量计的输出信号与2qρ也成正比关系，故同样可按上述方法与密度计组合v构成质量流量计。
密度计可采用同位素、超声波或振动管式等连续测量密度的仪表。
图1 节流式流量计与密度计组合〔2〕体积流量计与密度计的组合如图2所示，容积式流量计或速度式流量计，如涡轮流量计、电磁流量计等，测得的输出信号与流体体积流量q成正比，这类流量计与密度计组合，通过乘v法运算，即可求出质量流量为〔1-2〕〔3〕体积流量计与体积流量计的组合如图3所示，这种质量流量检测装置通常由节流式流量计和容积式流量计或速度式流量计组成，它们的输出信号分别正比于和通过除法运算，即可求出质量流量为〔1-3〕图2体积流量计和密度计组合图3 节流式流量计和其他体积流量计组合除上述几种组合式质量流量计外，在工业上还常采用温度、压力自动补偿式质量流量计。
由于流体密度是温度和压力的函数，而连续测量流体的温度和压力要比连续测量流体的密度容易，因此，可以根据被测流体密度与温度和压力之间的关系，同时测量流体的体积流量以及温度和压力值，通过运算求得质量流量或自动换算成标准状态下的体积流量。
《热能与动力工程测试技术(第3版)》俞小莉(电子课件)第7章 流量测量(俞老师)
第7章流量测量
7.2 节流式流量计 2 ）直管段的截面必须为圆形，而且其圆度要求很高。在节流元件前 2D范围内，分别于0D、0.5D、1D和2D处的四个截面上，以角等分方式各测 取4个管道内径，共16个测量值，记为Di（i=1，2…16），偏差要求：
Di - D ×100% 0.3% D
式（7-4）中， （3）安装要求
在实际流量测量中，当被测流体的密度、温度、压力和 其它特性与流量计刻度时所用介质的参数值不同时，必须将 根据工况条件 被测流体在实际状态下的流量变化范围换算成流量计刻度状 选择 态下相应介质（如水或空气）的流量，以此作为流量计量程 的选择依据。
其它
安装位置、安装尺寸以及流通管路的振动情况等，有时 还要考虑测量过程产生的永久压力损失带来额外能耗费用的 大小。
第7章流量测量
7.2 节流式流量计 1.测量原理与流量方程 原理：当流体流经管道中急骤收缩的局部截面时，将产生增速降压的节 流现象，流体的流速越大，即在相同流通截面积条件下的流量越大，节流压 降也越大。 根据流动的连续性方程和伯努利（Bernoulli）方程，可推导出反映流量 与节流压降关系的流量方程为：
；
第7章流量测量
7.2 节流式流量计 d.标准节流装置主要参数α和ε的确定 （1）流量系数α
α = K1 K2 K3α0
式中，K1为粘度修正系数；K2为管壁粗糙度修正系数；K3为孔板磨损修 正系数，对于喷嘴、文丘利管以及新的节流元件，K3=1。 各种标准节流装置的K1、K2、K3值可从有关流量测量标准和手册中查到。
第7章流量测量
7.4 光纤流量计 1.光纤差压式流量计 光纤差压式流量计实质上也是一种节流式流量计，其特点是利用光纤传 感技术检测节流元件前后的差压p，原理如下图所示。
节流式流量计的工作原理
节流式流量计的工作原理
嘿，朋友们！今天咱来唠唠节流式流量计的工作原理哈。
你看啊，这节流式流量计就好比是一个特别会“算计”的小管家。
它是咋工作的呢？简单来说，就是让流体在管道里跑的时候，给它设个“关卡”。
就像咱走在路上，突然有个狭窄的地方，人就得挤过去一样。
流体通过节流装置的时候，也会被“挤”一下。
这一挤可就有讲究啦！因为流体的流速啊压力啊啥的都会发生变化。
咱可以把这个节流装置想象成一个神奇的“门”，流体要想过去，就得留下点“买路钱”。
这个“买路钱”就是一些关于流量的信息。
然后呢，我们通过一些仪器啊啥的，就能知道流体到底流了多少啦。
你说这是不是很有意思？它就这么默默地工作着，帮我们把流体的流量情况摸得透透的。
比如说，水在水管里流，我们怎么知道流了多少水呢？这时候节流式流量计就派上用场啦！它能准确地告诉我们水的流量情况。
再想想，要是没有它，那我们对流体的流量不是两眼一抹黑嘛！那可不行，就像咱过日子不知道家里花了多少钱一样，心里没底呀！
节流式流量计就像是我们的好帮手，虽然它不言不语，但是默默地为我们的各种工程啊、生产啊啥的提供着重要的数据。
它能让我们更好地控制和管理流体，让一切都井井有条的。
你说它是不是很了不起？别看它小小的，作用可大着呢！它就像是一个低调的幕后英雄，默默地为我们的生活和工作贡献着力量。
所以啊，我们可不能小瞧了它哟！这就是节流式流量计的工作原理啦，咱都明白了不？。
7.2 差压式流量计解析
（1）标准孔板 同心直角边缘孔板
标 准 孔 板 图
孔板的三种取压方式
表7.2.3 标准孔板使用范围（d和D的单位用mm）
角接取压
5000≤Re （0.20≤β≤0.45）
10000≤Re （0.45<β）
法兰取压 d≥12.5
50≤D≤1000 0.20≤β≤0.75
D（D/2） 取 压
1260β2D≤Re
（2）标准喷嘴
ISA 1932喷嘴 长径喷嘴
ISA 1932喷嘴
长径喷嘴
2. 非标准节流装置
（1）低雷诺数：1/4圆孔板，锥形入口孔板，双重孔板， 双斜孔板，半圆孔板等；
（2）脏污介质：圆缺孔板，偏心孔板，环状孔板，楔 形孔板，弯管节流件等；
（3）低压损：罗洛斯管，道尔管，道尔孔板，双重文 丘里喷嘴，通用文丘里管等；
差压节流式流量计
节流装置是差压式流量传感器的流量敏感检测元件，是安 装在流体流动的管道中的阻力元件。所谓节流装置，就是在 管道中段设置一个流通面积比管道狭窄的孔板或者文丘里喷 嘴，使流体经过该节流装置时，流束局部收缩，流速提高， 压强减小。常用的节流元件有孔板、文丘里管。 它们的结构 形式、相对尺寸、技术要求、管道条件和安装要求等均已标 准化，故又称标准节流元件。 节流式流量计的缺点是流体通过节流装置后，会产生不可逆
（4）节流装置应正确安装。 （5）接至差压变送器的压差应该与节流装置前后压差相一致，这就
需要正确安装差压信号管路，信号管路安装举例(如下)：
① 被测流体为清洁液体时，导压管路安装方式如图 所示。
a)垂直管道差压仪表在管道下方
b) 差压仪表在管道上方
清洁液体时安装示意图
② 被测流体为清洁的干燥气体时，导压管路安装方 式如图所示 ：
各种流量计工作原理、结构图
第一节节流式流量检测如果在管道中安置一个固定的阻力件，它的中间是一个比管道截面小的孔，当流体流过该阻力件的小孔时，由于流体流束的收缩而使流速加快、静压力降低，其结果是在阻力件前后产生一个较大的压力差。
它与流量(流速)的大小有关，流量愈大，差压也愈大，因此只要测出差压就可以推算出流量。
把流体流过阻力件流束的收缩造成压力变化的过程称节流过程，其中的阻力件称为节流件。
作为流量检测用的节流件有标准的和特殊的两种。
标准节流件包括标准孔板、标准喷嘴和标准文丘里管，如图9.1所示。
对于标准化的节流件，在设计计算时都有统一标准的规定要求和计算所需的有关数据、图及程序；可直接按照标准制造、安装和使用，不必进行标定。
图9.1 标准节流装置特殊节流件也称非标准节流件，如双重孔板、偏心孔板、圆缺孔板、1/4圆缺喷嘴等，他们可以利用已有实验数据进行估算，但必须用实验方法单独标定。
特殊节流件主要用于特殊；介质或特殊工况条件的流量检测。
目前最常见的节流件是标准孔板，所以在以下的讨论中将主要以标准孔板为例介绍节测式流量检测的原理、设计以及实现方法等。
一、检测原理设稳定流动的流体沿水平管流经节流件，在节流件前后将产生压力和速度的变化，如刚9.2所示。
在截面1处流体未受节流件影响，流束充满管道，管道截面为A1，流体静压力为p1，平均流速为v1，流体密度为ρ1。
截面2是经节流件后流束收缩的最小截面，其截面积为A2，压力为P2，平均流速为v2，流体密度为ρ2。
图9.2中的压力曲线用点划线代表管道中心处静压力，实线代表管壁处静压力。
流体的静压力和流速在节流件前后的变化情况，充分地反映了能量形式的转换。
在节流件前，流体向中心图9.2 流体流经节流件时压力和流速变化情况 加速，至截面2处，流束截面收缩到最小，流速达到最大，静压力最低。
然后流束扩张，流速逐渐降低，静压力升高，直到截面3处。
由于涡流区的存在，导致流体能量损失，因此在截面3处的静压力P 3不等于原先静压力p 1，而产生永久的压力损失p δ。
质量流量计工作原理
质量流量计工作原理流体的体积是流体温度、压力和密度的函数。
在工业生产和科学研究中，仅测量体积流量是不够的，由于产品质量控制、物料配比测定、成本核算以及生产过程自动调节等许多应用场合的需要，还必须了解流体的质量流量。
质量流量计的测量方法，可分为间接测量和直接测量两类。
间接式测量方法通过测量体积流量和流体密度经计算得出质量流量，这种方式又称为推导式；直接式测量方法则由检测元件直接检测出流体的质量流量。
1．间接式质量流量计间接式质量流量测量方法，一般是采用体积流量计和密度计或两个不同类型的体积流量计组合，实现质量流量的测量。
常见的组合方式主要有3种。
（1）节流式流量计与密度计的组合由前述知，节流式流量计的差压信号△p正比于，如图1所示，密度计连续测量出流体的密度ρ，将两仪表的输出信号送入运算器进行必要运算处理，即可求出质量流量为（1）靶式流量计的输出信号与也成正比关系，故同样可按上法与密度计组合构成质量流量计。
图1节流式流量计与密度计组合密度计可采用同位素、超声波或振动管式等连续测量密度的仪表。
（2）体积流量计与密度计的组合如图2所示，容积式流量计或速度式流量计，如涡轮流量计、电磁流量计等，测得的输出信号与流体体积流量qV 成正比，这类流量计与密度计组合，通过乘法运算，即可求出质量流量为（2）（3）体积流量计与体积流量计的组合如图3所示，这种质量流量检测装置通常由节流式流量计和容积式流量计或速度式流量计组成，它们的输出信号分别正比于 和 通过除法运算，即可求出质量流量为（3）图2体积流量计图3 节流式流量计和和密度计组合其他体积流量计组合除上述几种组合式质量流量计外，在工业上还常采用温度、压力自动补偿式质量流量计。
由于流体密度是温度和压力的函数，而连续测量流体的温度和压力要比连续测量流体的密度容易，因此，可以根据已知被测流体密度与温度和压力之间的关系，同时测量流体的体积流量以及温度和压力值，通过运算求得质量流量或自动换算成标准状态下的体积流量。
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复杂，精确度难于提高；
•
2、范围度窄，由于流量系数与雷诺数有
关,一般范围度仅3∶1～4∶1；
•
3、有较长的直管段长度要求，一般难于
满足。尤其对较大管径，问题更加突出；
•
4、压力损失大；
•
5、孔板以内孔锐角线来保证精度，因此
传感器对腐蚀、磨损、结垢、脏污敏感，长
期使用精度难以保证，需每年拆下强检一次；
罗洛斯管 罗洛斯管结构如图所示。它由入口段、入口锥管、喉部锥管、 喉部和扩散管组成。入口锥管的锥角为40o，喉部锥角为7o， 扩散管锥角为5o，上游取压口采用角接取压，其取压口紧靠 入口锥角处，下游取压口在喉部长度的一半，即d／4处
文丘里流量计特点
• (1)对流体产生的阻力小，约150Pa因此能耗低。 • (2)压差大，精度高，测量范围宽。 • (3)稳定性好，有平滑的压差特性。 • (4)使用范围宽，一般气体、烟气、含杂质较多的高炉煤气等，长期使用不发生堵塞现象。 • (5)安装方便，便于长期维护。 • (6)前后直管段比标准节流装置短，约前1.5D后1D。 • (7)具有在线温度、压力自修正一体化结构
由于喷嘴采用圆弧形轮廓结构因而它压损较小，所 需直管段短，精度高
充满管道的流体，当它们流经管道内的节流装置时， 流束将在节流装置的节流件处形成局部收缩，从而 使流速增加，静压力低，于是在节流件前后便产生 了压力降，即压差，介质流动的流量越大，在节流 件前后产生的压差就越大，所以标准喷嘴可以通过 测量压差来衡量流体流量的大小。这种测量方法是 以能量守衡定律和流动连续性定律为基准的。 智能 节流装置（标准喷嘴）是集流量、温度、压力检测 功能于一体，并能进行温度、压力自动补偿的新一 代流量计，该孔板流量计采用先进的微机技术与微 功耗新技术，功能强，结构紧凑，操作简单，使用 方便
喷嘴的分类
• 结构分类分类 ： 圆柱形直孔喷嘴结构 、锥形喷嘴结构 、螺旋喷
嘴结构、组合式喷嘴结构、文丘里喷嘴结构、特种 喷嘴
• 按材质分类，可分为： 金属喷嘴、塑料喷嘴、陶瓷喷嘴、合金喷嘴
• 按喷洒形状分类，可分为： 锥形喷嘴、方形喷嘴、矩形喷嘴、椭圆形喷嘴，
扇形喷嘴、柱流（直流）喷嘴等，除后两种喷嘴外 其它都包含实心和空心两种
楔形孔板 楔形孔板的结构如图4.12所示。其检测件为V形，设计合适 时节流件上下游无滞流区，不会使管道堵塞，取压方式未标 准化
孔板的分类
整体(内藏)孔板 管径小于DN50孔板可以有多种结构形式，图4.13所示为内藏孔 板结构，当管径较小时孔板入口边缘锐利度及管道糙度等对流出 系数有显著影响，因此按结构几何形状及尺寸难以确定流出系数， 小管径孔板一般皆需个别校准才能准确确定流出系数。
标准喷嘴流量计
(1)标准喷嘴（ISA1932喷嘴）
• 适用介质；特别适合高温高压蒸汽和水、也可用于各种气体、液体。 •公称口径：DN50—500mm（DN>500亦可设计、生产）。 • 工作压力：≦42MPa。 • 工作温度：-50℃—650℃。 • 取压方式：角接（单独环室、法兰环室一体或直接钻孔）取压。 • 喷嘴安装方式：法兰（直接钻孔兼取压件）、紧固件夹持式法兰、环室、紧固件夹持式夹持件（兼取压件）焊接式。 • 执行标准：IS05167，GB/T2624。 • 精确度：符合标准：±1.0% • 材质：法兰或夹持件：按介质温度可选碳钢、合金钢、不锈钢等。 • 喷嘴：不锈钢304，316等
• 构造及常规直径：圆孔直径d1≥12.5mm，孔内 径与管内径之比（β）介于0.10~0.75之间。孔口 面向上游边缘尖锐与上游方向垂直。若孔口处板 的厚度e小于板的厚度E，则下游侧要大45°坡口。
孔板的分类
1/4圆孔板 1/4圆孔板与标准孔板相比只是孔口形状不同，它的外形轮 廓由一个与轴线垂直的端面，半径r为1/4圆构成的入口截面 及喷嘴出口端面组成
节流式流量计
刘文武
目录
CONTENTS
01 什么是节流式流量计？ 02 节流装置有哪些？ 03 节流式流量计的取压方式？ 04 节流式流量计的特点及应用 05 流体在节流式流量计的条件及公式
1
什么是节流式流量计？
什么是节流式流量计？
管道中流动的流体经过通道截面突然缩小的阀门、狭缝及孔口等部分后发生压力降低的现象称为节流。 工程上常用节流过程控制流体的压力。
可换孔板节流装置 所示为断流取出型可换孔板节流装置。在需要检查孔板或更换孔 板时，可无需拆开管道，短时间暂停管道内被测介质的流动，这 时就可打开上盖，取出孔板及密封件予以检查或更换。
孔板流量计
• 优点
•
1、标准节流件是全用的，并得到了
国际标准组织的认可，无需实流校准，
即可投用，在流量传感器中也是唯一的；
标准喷嘴的两大原理
测量原理
装置原理
喷嘴的测量原理是依据流体力学的节流原理，充满 管道的流体，当它们流经管道内的喷嘴时，流速将 在喷嘴形成局部收缩，从而使流速加快，静压力降 低，于是在喷嘴前后便产生了压力降或叫压差，介 质流动的流量愈大，在喷嘴前后产生的压差也就愈 大，所以可通过测量压差来测量流体流量题，大大增加了维护工作量。
2.2
标准喷嘴式
标准喷嘴流量计
• 标准喷嘴是测量流量的差压发生装置，配合各种 差压计或差压变送器可测量管道中各种流体的流 量。标准喷嘴节流装置与差压变送器配套使用
• 构造：一个上游面，一个收缩段，一个圆柱形的 喉部，一个平面端部和一个收缩段¼椭圆
• 在气体的流动管道上装有一个节流装置，其内装 有一个孔板，中心开有一个圆孔，其孔径比管道 内径小，在孔板前燃气稳定的向前流动，气体流 过孔板时由于孔径变小，截面积收缩，使稳定流 动状态被打乱，因而流速将发生变化，速度加快， 气体的静压随之降低，于是在孔板前后产生压力 降落，即差压（孔板前截面大的地方压力大，通 过孔板截面小的地方压力小）。差压的大小和气 体流量有确定的数值关系，即流量大时，差压就 大，流量小时，差压就小。流量与差压的平方根 成正比。
•
2、结构易于复制，简单、牢固、性
能稳定可靠、价格低廉；
•
3、应用范围广，包括全部单相流体
(液、气、蒸汽)、部分混相流，一般生产
过程的管径、工作状态(温度、压力)皆可
以测量；
•
4、检测件和差压显示仪表可分开不
同厂家生产，便于专业化规模生产。
• 缺点
•
1、测量的重复性、精确度在流量传感器
中属于中等水平，由于众多因素的影响错综
圆缺孔板 其开孔为一个圆的一部分(圆缺部分)，这个圆的直径为管道直 径的98％，开孔的圆弧部分的圆心应精确定位，使其与管道 同心，这样可保证开孔不会被连接的管道或两端的垫片所遮 盖
孔板的分类
偏心孔板 这种孔板的孔是偏心的，它与管道同心的圆相切，这个圆的 直径等于管道直径的98％。安装这种孔板必须保证它的孔不 会被法兰或垫片遮盖住
标准喷嘴流量计
(2)长径喷嘴
• 适用介质；特别适合高温高压蒸汽和水、也可用于各种气体、液体。 •公称口径：DN50—630mm。 • 工作压力：≦42MPa。 • 工作温度：-50℃-650℃。 • 取压方式：径距（D-D/2)取压。 • 喷嘴件安装方式：配带并焊接上、下游管段再按径距（D-D/2)设置取压孔。 • 执行标准：IS05167，GB/T2624。 • 精确度：符合标准：±2.0%。 • 材质：上、下游管段按介质温度可选碳钢、合金钢；不锈钢等。 • 喷嘴：不锈钢304，316等。
2.3
文丘里式
标准喷嘴流量计
• 文丘里管由以下各部分组成：
• ①入口段：一个短的圆柱段，其直径为D；
• ②收缩段：形状为一锥形管，锥角约为21°±2°；
• ③喉道：一个短的直管段，直径约为1/3～1/4D，长度等于管径；
• ④扩散段：锥角为8°～15°的锥管。距入口段末端0.25～0.75D 处有一个测压环，上面至少有4个测压孔，和压环通向压力计。 此外，在喉道中央处也有一个多孔道的测压环通向压力计。通过 压力计的刻度或自动记录仪可测出入口截面同最小截面（即喉道
b.0.30≦β≤0.75 c.2.0*10⁵≤Re≤6*106
三.粗焊接的收缩段：粗焊接。适用管径为100-1200mm。 a.150mm≤d2≤1200mm b.0.30≦β≤0.75 c.2.0*10⁵≤Re≤6*106
文丘里的衍生
道尔管 道尔管结构如图所示。它由40o入口锥角和15o扩散管组成。 流体首先碰到a上，再经短而陡的锥体，到达喉部槽两边的两 个圆筒形部分，通过短的锥体后在f处，突然扩大到管道中， 整个长度仅是管径的1.5-2倍，是经典文丘里管长度的17％。 道尔管产生的差压比经典文丘里管大，在高差压下却有低的 压损
线性孔板 又称弹性加载可变面积可变压头孔板，如图4.14所示。其孔隙面 积随流量大小而自动变化，曲面圆锥形塞子在差压和弹簧力的作 用下来回移动，孔隙的变化使输出信号（差压或位移）与流量成 线性关系，并极大地扩大范围度。
孔板的分类
环形孔板 环形孔板的结构如图所示。它由一个被同心固定在测量管中的圆 板、三脚支架和中心轴管组成，中心轴管将上下游压力传送到差 压变送器。环形孔板的优点是既能疏泄管道底部的较重物质又能 使管道中气体或蒸气沿管道顶部通过。
喷嘴流量计特点
• 1标准喷嘴流量计节流装置结构易于复制，简单、牢固，性能稳定可靠，使用期限长，价格低廉。 • 2标准喷嘴计算采用国际标准与加工 • 3标准喷嘴流量计应用范围广，全部单相流皆可测量，部分混相流亦可应用。 • 4标准型节流装置无须实流校准，即可投用。 • 5采用进口单晶硅智能差压传感器 • 6高精度，完善的自诊断功能 • 7智能标准喷嘴智能孔板流量计其量程可自编程调整。 • 8智能标准喷嘴可同时显示累计流量、瞬时流量、压力、温度。 • 9具有在线、动态全补偿功能外，智能孔板流量计还具有自诊断、自行设定量程。 • 10配有多种通讯接口 • 11稳定性高 • 12量程范围宽、大于10：1 • 13可忽略温度、静压影响 • 14抗高过压