差压式流量计的工作原理

发布：2020-11-11 | 点击：人次

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差压式流量计的工作原理前先了解这一款流量计，这是一类很早就开始使用，并且使用较广泛的流量测量仪器。因发展历程久且使用广泛，所以它也是生产中相对更成熟的流量测量仪器之一。差压式流量计的工作原理具有原理简洁，设备简单，无活动部件，工作可靠，寿命长，应用技术成熟，易于掌握的特点。

差压式流量计的工作原理基于流体的节流原理，利用流体流经节流装置时产生的压差来实现流量测量。它是测量当前生产中流量的成熟且常用的方法之一。通常，它是一种节流装置（例如孔板，喷嘴，文丘里管等），可以将待测流体的流量转换为压差信号，而压差流量计则可以将压差转换为差压信号。并显示相应的流量值。

所谓的节流装置是在管道中放置可能导致流体局部收缩的组件。使用zui广泛的是节流孔，其次是喷嘴，文丘里管和文丘里喷嘴。这些类型的节流装置具有悠久的使用历史，并积累了丰富的实践经验和完整的实验数据。因此，它们已经标准化了其形式并称为标准节流装置。也就是说，根据统一标准设计和制造的标准节流装置可以直接用于测量，而无需单独校准。但是对于非标准的特殊节流装置，在使用时应分别进行校准。

差压式流量计的工作原理

差压流量计的测量原理介绍

当流体在带有节流装置的管道中流动时，静压现象在将该装置称为节流之前和之后，在管壁处的流体压力是不同的。节流装置包括节流元件和压力承受装置。节气门元件是导致管道中的流体局部收缩的元件。常用的节流元件包括孔板，喷嘴和文氏管。

管道中流动的流体具有动能和势能，在一定条件下，这两种能量可以相互转换。根据能量守恒定律，流体的静压能和动能，加上克服流阻的能量损失，都是相同的，而没有额外的能量。因此，实际上，在孔板之前和之后在管壁上选择了两个固定压力点，以测量节流装置之前和之后的流体压力变化。因此，测得的压力差和流量之间的关系与压力测量点的选择和压力测量方法密切相关。

差压式流量计由标准节流装置（例如标准孔板），压力管道和差压变送器组成，如图1所示。节流装置包括标准节流孔节流装置，喷嘴节流装置和文丘里管节流装置。标准孔板节流装置在制造和安装方面是zui简单的。通过长期使用，已经实现了设计和安装计算的标准化。标准孔板节流装置在应用中被广泛使用。

压力导管将压差信号引导到压差变送器，而压差变送器将压差信号转换为标准信号输出。

差压式流量计的工作原理

由于以下原因，充满管道的流体流过管道中的节流装置到节流元件的流动产生的局部收缩导致管中心流体的流速发生变化，其静压也随之变化。当流体流过孔口时，会产生局部涡流损耗和摩擦阻力损耗。流完全恢复后，静压无法恢复到其原始值。节流元件前后的静压差大小与流量有关。流量越大，流的收缩以及动，静压力能的转换越显着，产生的压差越大。只要测量节流元件前后的静压差，就可以确定流量。这是节流装置测量流量的基本原理，如图2所示。该测量方法基于能量守恒定律和流动连续性方程。

差压式流量计的工作原理

差压式流量计的工作原理测量错误的原因和解决方法

1节流装置的不规则安装

节流装置的安装是否符合要求是确保几何相似性和动态相似性的重要条件，与差压式流量计直接相关测量精度水平。尽管标准节流装置通过大量实验进行了总结，但无需实际校准即可直接投入生产和使用。但是，在安装过程中，以下物品可能不规则甚至安装不正确，从而导致测量错误。

（1）节流装置前后的直管段不符合要求

直管的功能节流装置前后的截面是为了确保管道内部流体的流动稳定，但是由于过程管道上经常发生弯曲，分叉，合并，阀门和其他阻力部件，因此从稳定变为干扰，从而导致测量误差。消除的方法是根据现场的实际情况和前后直管的要求合理设计节流装置的安装位置，然后进行施工。

（2）节流装置的上游和下游表面已损坏

，因为节流装置正在运输中或由于施工人员的安装而引起的粗心大意会损坏上游和下游表面，从而导致测量错误。淘汰的方法是提高施工人员的技术素质和责任感。在安装前应仔细检查它们。如果发现节流装置的上游和下游表面已损坏，则应及时更换。并且应仔细构造安装过程，以免损坏节流装置。

（3）节流装置的上游和下游表面是相反的

介质中流动方向和节流安装过程中应正确识别管线设备方向，如果方向不一致，则测量值会偏低。这主要是由于施工人员的粗心，消除方法与上述相同。

（4）不同的节流装置安装在相反的位置

这种情况通常在测试运行阶段特别容易发生，，几乎所有工艺管道都需要多次清洗，节流装置可能需要经常拆卸和组装；如果节流装置的尺寸相同，稍加注意就会犯错。公司制氢装置的FE-800和FE-801装反了，首次使用时误差很大。检查变送器和压力导管他们都很正常。后来，当节流孔口被停车机会移除并进行处理时，发现两个节流装置的序列号和序列号颠倒了，并且在更换后都显示为正常。消除方法也与上述两项相同。

（5）节气门体未按照要求安装

在安装过程中有很多标准风门。它垂直于管道的轴线，其偏差不能超过1°；节流阀应与管道和夹具同轴（使用时）。

只有根据节流元件的安装要求，才能保证使用期间的测量精度。如果存在偏差，则测量将不准确。消除方法与上述相同。

（6）错误使用垫片

无论是在环形腔与法兰之间还是在环形腔与环形腔之间孔板垫圈的内径至少应比管道的内径小2至3 mm，以防止垫圈进入管道并影响介质的流动。解决方案是使用适当尺寸的垫圈，并确保安装中心对齐。

差压式流量计的工作原理先导管线的不正确安装

安装先导管线的主要目的是传递压力。安装不当会在正负两面引起额外的误差，从而导致测量误差。通常有几个原因。

（1）导压管道太短或太长

根据通用技术法规，导压管道应在3〜50 m之间，太短会导致测量波动很大，而太长会导致测量滞后。测量液体时，请确保水平管道的坡度为1:12 ，以确保管道中充满液体以避免测量误差。但是，在水平，垂直和优美的安装条件下，它通常会与该规定相抵触。消除方法是确保按照技术规定和设计进行施工。

（2）在测量蒸汽流量时，冷凝水箱的压力端不高。这种情况还会导致其他测量错误。消除方法是正确安装冷凝水箱，并确保取压端的高度相等。

（3）伴热不均匀或太靠近热源，导致导压管中介质的蒸发或密度变化

在北部，在冬天，一些压力导管需要绝缘。在这种情况下，由于压力导管中介质的蒸发或密度变化，由正压力导管和负压力导管传递的压力不一致，从而导致额外的测量误差。这发生在某公司的制氢厂中。不发送伴热时，流量计FT-204始终显示正常。但是在冬季发送伴热报告后，指示通常显示负值。伴热管太靠近正压导管，导致正压侧的冷凝水蒸发。解决方法是正确安装伴热装置，合理选择导压管的环境位置。

差压式流量计的工作原理差压变送器的安装不规范

差压变送器的安装环境太差，例如如大振动，大粉尘或强腐蚀性介质。消除方法是根据相关技术法规选择合适的位置安装变送器。如果有必要在特殊情况下在此环境下安装，则应根据现场实际情况采取防护措施，例如加装防护箱或固定支架。

差压式流量计的工作原理维护延迟或误操作

为了确保流量计长期稳定运行，进行了各种测量，这需要相关仪器人员的精心维护。否则，由于维护不当或操作不当，将导致测量错误。

（1）节流装置长时间受到工艺介质的腐蚀和磨损而变形

定期拆卸和检查。发现变形应及时更换。

（2）应清除并定期检查节流装置内表面的结垢，该结垢会导致流通面积发生变化。如果发现结垢，应及时清洗或更换。

（3）导压管堵塞或泄漏，三气门堵塞或泄漏。消除方法：及时检查，及时处理问题，用工具修理泄漏。然后排干并清洁，使用手动泵或其他工具进行疏通，以确保压力正常传递。

（4）由于误操作，隔离液或冷凝水会丢失，从而导致其他错误。

具体的消除方法是：运行中的三阀组必须严格遵循以下两个原则：*，请勿因误操作而丢失导流管中的隔离液或冷凝物；第二，不要进行测量隔膜在一个方向上被压缩或加热。

（5）变送器的零漂移

消除方法是定期检查变送器的零点和范围。

差压式流量计的工作原理过程系统或工作条件发生变化

这种问题通常不会发生，但是当实际发生时，可能导致相当大的测量误差。例如：

（1）实际过程介质的温度，压力，密度，粘度和其他参数与设计介质不一致，因此补偿流量和实际流量会有错误。排除方法是仔细核对设计数据和相关参数，并根据实际情况进行修改，以确保测量的准确性。

（2）由于系统转换，流量值超过了原始设计上限，或者管道中的介质状态发生了变化，从而导致测量误差。消除方法：根据系统改造后的实际情况，重新修改过程补偿参数，以满足过程测量精度要求。

总之，压差流量计在使用过程中会产生测量误差。您可以通过以下步骤找到造成压差流量计测量错误的原因，并消除它：①对于刚刚使用的流量计，大多数测量错误是由不正确的安装或不正确的安装引起的； ②对于长期流量计，的测量误差主要是由于维护不及时造成的。或误操作； ③至于技术改造后的测量误差，多数是系统或工艺原因。

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差压式流量计的工作原理