MEASUREMENT PRINCIPLE
测量原理
的理论基础是封闭管道中流体流动的两大基本定律
流动连续性方程(质量守恒)
伯努利方程(能量守恒)
流体流经测量管内同轴安装的V形锥体时,流通截面逐渐收缩,流速加快、静压下降,在锥体上游侧与下游侧
(锥体背部)之间产生差压
正压(高压):在锥体上游流体收缩前的管壁取压口测得;
负压(低压))
在锥体朝向下游的端面、沿锥体中心轴所开的取压孔处测得。
在稳定流条件下,管道中的体积流量与差压的平方根成正比:Q = C · ε · (π/4) · D² · β² · √(2ΔP / ρ(1-β⁴))
其中
- Q —— 体积流量; - C —— 流出系数; - ε —— 可压缩性膨胀系数(液体 ε=1); - D —— 管道内径; - β —— 等效直径比(β = √(1 - d²/D²),d 为锥体最大横截面直径); - ΔP —— 差压; - ρ ——流体密度。
关键机理——边界层效应
流体沿锥体表面形成边界层并产生"真空层"效应,使锥体关键节流部位不易磨损,β值可长期保持不变,因而长期稳定性好、无需频繁重新标定。
信号稳定机理
锥体下游产生高频低幅的小旋涡,差压信号波动仅为孔板的约 1/10,信号稳定、抗干扰能力强。
自整流机理
锥体的收缩流道对上游来流有整流和混合作用,显著降低了对前后直管段的要求。