基本内容

一、差压式流量计的结构原理

　　差压式流量计比较典型的流量计就是孔板流量计。孔板流量计是在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，在孔板流体稳定的向前流动，流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，流体的静压随之降低，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）。差压的大小和流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。

　　差压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计算流量的仪表。

　　差压式流量计由一次装置(检测件)和二次装置(差压变送器、和流量显示仪表或者多参量变送器、多参数变送器、多参数流量变送器、多变量变送器）组成。通常以检测件形式对差压式流量计分类,如孔板流量计、V锥流量计、楔形流量计、阿牛巴流量计、威力巴流量计、毕托巴流量计、喷嘴流量计、A+K平衡流量计、文丘里流量计、均速管流量计等。

　　二次装置为各种机械、电子、机电一体式差压计,差压变送器及流量显示仪表（或者近两年发展的新技术多参量变送器、多参数变送器、多参数流量变送器、多变量变送器等）。它已发展为三化(系列化、通用化及标准化)程度很高的、种类规格庞杂的一大类仪表,它既可测量流量参数,也可测量其它参数(如压力、物位、密度等)。

　　差压式流量计的检测件按其作用原理可分为:节流装置、水力阻力式、离心式、动压头式、动压头增益式及射流式几大类。

　　检测件又可按其标准化程度分为二大类:标准的和非标准的。

　　所谓标准检测件是只要按照标准文件设计、制造、安装和使用,无须经实流标定即可确定其流量值和估算测量误差。

　　非标准检测件是成熟程度较差的,尚未列入国际标准中的检测件。

　　差压式流量计是一类应用最广泛的流量计,在各类流量仪表中其使用量占居首位。近年来,由于各种新型流量计的问世,它的使用量百分数逐渐下降,但目前仍是最重要的一类流量计，尤其是多参量变送器(多参数变送器、多参数流量变送器、多变量变送器）的推出，使得差压式流量计可以高度集成一体化、并可以实现微功耗电池供电等功能，非常方便了差压式流量计的使用，必将带来差压式流量计的一次新的进步和推广。

优点:

(1)应用最多的孔板式流量计结构牢固,性能稳定可靠,使用寿命长;

(2)应用范围广泛,至今尚无任何一类流量计可与之相比拟;

　　(3)检测件与变送器、显示仪表分别由不同厂家生产,便于规模经济生产。

　　缺点:

　　(1)测量精度普遍偏低;

　　(2)范围度窄,一般仅3:1~4:1;

　　(3)现场安装条件要求高;

　　(4)压损大(指孔板、喷嘴等)。

　　应用概况:

　　差压式流量计应用范围特别广泛,在封闭管道的流量测量中各种对象都有应用,如流体方面:单相、混相、洁净、脏污、粘性流等;工作状态方面:常压、高压、真空、常温、高温、低温等;管径方面:从几mm到几m;流动条件方面:亚音速、音速、脉动流等。它在各工业部门的用量约占流量计全部用量的1/4~1/3。

　　二，差压式流量仪表检定

　　一 对差压式流量计的检定有：

　　（1）几何检验法

　　（2）系数检定

　　关于几何检验法见检定规程的介绍，这里不再重复。

　　下面对系数检定法涉及的相关计算式及方法进行简单介绍

应用概况

　　差压式流量计应用范围特别广泛,在封闭管道的流量测量中各种对象都有应用,如流体方面:单相、混相、洁净、脏污、粘性流等;工作状态方面:常压、高压、真空、常温、高温、低温等;管径方面:从几mm到几m;流动条件方面:亚音速、音速、脉动流等。它在各工业部门的用量约占流量计全部用量的50%~60%(每年约百万台)。

仪表检定

　　一 对差压式流量计的检定有： 　　（1）几何检验法 　　（2）系数检定 　　关于几何检验法见检定规程的介绍，这里不再重复。 　　下面对系数检定法涉及的相关计算式及方法进行简单介绍 　　二计算公式 　　v=aA √2/j(p-q) 　　v--体积 　　j--液体密度 　　a--流量系数，与流道尺寸 取压方式和流速公布有关 　　A--孔板开孔面积 　　p-q--压力差 　　孔板计算流出系数C的公式（笔者整理） 　　雷诺数可按照相关公式计算，如： 　　雷诺数 eD R 的常用计算公式　　9 传感器的各项基本误差限应符合表 8规定 　　准确度等级 0 . 5 1 . 0 1 . 5 2 . 5 5 . 0 　　基本误差限 �0 . 5 �1 . 0 �1 . 5 �2 . 5 �5 . 0 　　重复性上限 0 . 2 5 0 . 5 0 . 7 5 1 . 2 5 2 . 5 　　表 8 传 感 器 误 差 要 求 　　以上有关检定的资料供有检定装置的用户参考，如有与 JJG640-1994 检定规程相违之处，应 　　以规程为准。 　　差压式流量计品种较多，目前市场上经常使用的差压式流量计有：孔板流量计、V锥流量计、阿牛巴流量计、威力巴流量计、托巴管流量计、弯管流量计、楔形流量计、毕托巴流量计、A+K平衡流量计、文丘里流量计、喷嘴流量计、明渠流量计等。

特点

　　▲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。 　　▲孔板计算采用国际标准与加工 　　▲应用范围广，全部单相流皆可测量，部分混相流亦可应用。　　▲标准型节流装置无须实流校准，即可投用。 　　▲一体型孔板安装更简单，无须引压管，可直接接差压是一样的，这里不再多谈。这里谈一下关于一体式DPF的环境条件问题，几乎所有流量计都有一体式和分离式两种型式，以前节流式DPF大都采用分离式，由于分离式中差压信号管路存在诸多弱点，近年出现的一体式受到用户的欢迎，但是亦应看到由于一体式把差压显示部分与节流装置安装在一起，对差压显示仪的要求就提高了，它应适应现场环境条件，显然它比控制室里的环境条件要严酷了，比如现场管线振动及强电磁场干扰等，因此应该根据实际情况来决定采用哪一种型式较合适。　　（5）经济因素 　　经济因素包括购置费、安装费、运行费、校验费、维护费及备品备件等，现分述如下: 　　a）购置费： 与其它型式流量计相比，流量计的检测件（节流装置）的购置费用较便宜，但亦应考虑其它二部分：差压变送器和流量显示仪加在一起则整套仪表就不一定便宜了。 　　b）安装费： 差压信号管路的安装费用较高考虑到有时尚需配备各种辅助设备，如冷凝器、集气器、沉降器以及隔离器等，因此采用一体式可降低安装费用。　　c）运行费： 运行费主要考虑压损产生的能耗，尤其大口径时更应注意，常用的节流装置孔板与喷嘴都是高压损的检测件，但相比之下喷嘴比孔板的压损要小得多（约为30[%]-50[%]）。为降低运行费采用低压损节流装置，但一般低压损节流装置的购置费又较高，两者应仔细核算一下采用哪种较合算。 　　d）校验费：对于标准节流装置无须实流校验这是其主要优点，但节流装置的几何校验费用还是需要的，对于用户免实流校验不仅是节省费用问题，它还带来许多免麻烦的事。 　　e）维护费： 流量计检测件牢固可靠，与具有可动检测件（如涡轮、容积式）流量计相比维护费较少，但是流量计其它二部分差压显示仪还是有一定维护费的。 　　f）备品备件： 流量计昂贵部分（差压显示仪）通用性强，在大中型企业备品备件较节省便利。

　　流量测量的发展可追溯到古代的水利工程和城市供水系统。古罗马凯撒时代已采用孔板测量居民的饮用水水量。公元前1000年左右古埃及用堰法测量尼罗河的流量。我国著名的都江堰水利工程应用宝瓶口的水位观测水量大小等等。17世纪托里拆利奠定差压式流量计的理论基础，这是流量测量的里程碑。自那以后，18、19世纪流量测量的许多类型仪表的雏形开始形成，如堰、示踪法、皮托管、文丘里管、容积、涡轮及靶式流量计等。20世纪由于过程工业、能量计量、城市公用事业对流量测量的需求急剧增长，才促使仪表迅速发展，微电子技术和计算机技术的飞跃发展极大地推动仪表更新换代，新型流量计如雨后春笋般涌现出来。至今，据称已有上百种流量计投向市场，现场使用中许多棘手的难题可望获得解决。 　　差压式流量计是应用历史悠久，实践经验丰富成熟，标准规范完善（均速管除外），品种规格齐全的一类流量计，廿十世纪50年代以前它可能是唯一的天然气流量计。它有许多不足之处：如测量精度一般，现场安装条件要求高，压损大，范围度窄等等；针对上述不足，近年国内生产厂推出一系列改进办法，如一体式差压流量计、定值节流件、可换孔板节流装置、采用标准喷嘴等等，再加80年代以后差压式流量计的两个组成部分：差压变送器和流量显示仪有突出的进展，估计今后此类流量计仍将占据重要的地位。 　　我国开展近代流量测量技术的工作比较晚，早期所需的流量仪表均从国外进口。

年检校准

       年检校准的基本要求校准应满足的基本要求如下：　　

      1)环境条件校准如在检定(校准)室进行，则环境条件应满足实验室要求的温度、湿度等规定。校准如在现场进行，则环境条件以能满足仪表现场使用的条件为准。　　       2)仪器作为校准用的标准仪器其误差限应是被校表误差限的1/3~1/10。

      3)人员校准虽不同于检定，但进行校准的人员也应经有效的考核，并取得相应的合格证书，只有持证人员方呆出具校准证书和校准报告，也只有这种证书和报告才认为是有效的。