差压流量计

差压流量计也称为DP流量计。差压流量计利用压差原理测量液体、气体和蒸汽的流量。

差压式流量计的工作原理是：当介质流体流经节流装置时，压力差与流量之间存在一定的关系。差压式流量计是目前应用最广泛的流量测量产品之一，包括：一体式孔板流量计、平均流速管流量计、文丘里管流量计、楔形流量计、水下流量计、孔板、孔板组件、喷嘴流量计等。

特色差压流量计

差压流量计应用

延伸阅读：差压式（DP）流量计技术

差压式流量计的优点和缺点

差压式流量计工作原理

当流体流经节流阀时，由于流体受到压缩而加速。

随着流体速度的增加，流体的动能也相应增加。

根据能量守恒定律，我们知道被加速流体的静压会相应降低。

如图所示：

管道横截面1的面积为A1。流体流经横截面A1时的平均流速为V1，密度为ρ1。

当流体流经横截面2时，流体的平均流量变为V2，密度为ρ2，横截面面积为A2。

根据流体流动连续性原理，存在以下关系：V1×A1×ρ1=V2×A2×ρ2。

如果流体是液体，则压缩前后流体的密度通常被认为是恒定的。即，ρ1=ρ2=ρ。

因此，液体的体积流量为：qv=V1×A1=V2×A2 ——–公式①

根据伯努利方程（即能量守恒定律），水平管道上Z1=Z2，则有如下关系：
—————公式②

应用伯努利方程和流量连续性原理，在两个横截面上可得到以下关系：

——————公式③

由公式①可得：V1=A2/A1×V2；将公式①和公式②代入公式③，得到：

———————公式④

在上述公式中：A1=(πD²)/4，A2=(πd²)/4，根据直径比的定义，直径比β为：β=d/D。由公式①可得：V2=qv/A2

因此：理论流量公式可由此推导得出：

————————–公式⑤

此外，还定义了流出系数C：C=实际流量/理论流量
最终，可得到差压流量计的计算公式：

–————————-公式⑥；

公式⑥中被测介质的膨胀系数ε，一般来说，对于液体，ε=1。

对于气体、蒸汽等，ε<1，可压缩流体。
qv为流体的体积流量，单位：m³/s。
ρ1为工作状态下节流阀上游（前端）流体的密度，单位：kg/m³。
d为工作状态下节流阀的等效开度直径，单位：m。
△P 为压差，△P=P1-P2，单位：帕斯卡 (Pa)。

延伸阅读：气体转子流量计使用技巧

差压流量计选型

差压流量计的选型应考虑以下几个方面：

1.精度、重复性、线性度、流量范围和量程

差压流量计的标准部件具有严格的使用范围。这些参数包括管径比、雷诺系数、管壁厚度等。

因此，在实际选型和应用中，应合理选择这些参数。此外，差压流量计的精度很大程度上取决于现场使用条件，通常也取决于流体的状况。

2.流体特性

流体特性是指流体介质的密度、动力粘度、压力、温度、腐蚀性、磨损性、结垢性和污垢等条件。
因此，应根据现场流体介质的物理特性合理选择差压流量计。如果对现场流体的物理特性不了解，则应主动使用仪器测量这些物理参数。

3.经济因素

应考虑差压流量计的购置成本、安装成本及安装后维护成本、校准费用。大口径差压流量计的后期运行成本相对较高。因此，在选择型号时，应选择合适口径的差压流量计。

4.压损

压损大是差压流量计的主要缺点之一。各种节流装置中的孔板和喷嘴都是压损较大的节流部件。在相同的流量和β值下，喷嘴的压损仅为孔板压损的30%~50%，这意味着喷嘴的压损较低。

各种流量管（文丘里管、多尔管、罗洛斯管、普通文丘里管等）都是压损较小的节流装置。它们的压损仅为孔板的20%，甚至低至5%~10%。这些节流装置的研发和应用是未来研究的方向之一。

差压式流量计是应用最广泛的流量计类型之一。中国仪器分析了差压式流量计的工作原理和选型，为未来差压式流量计的选型和应用提供了一定的理论参考依据。

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KimGuo11

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