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V錐流量傳感器的測量原理

時(shí)間:2009/7/21閱讀:1121
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V錐流量計(jì)是由V錐傳感器和差壓變送器組合而成的一種差壓式流量計(jì),可測量寬雷諾數(shù)(8×103≤Re≤5×107)范圍內(nèi)各種介質(zhì)的流量。
其測量理論是:由于實(shí)際流體都具有粘性,不是理想流體,當(dāng)其在管道中流動(dòng)時(shí),在充分發(fā)展管內(nèi)流動(dòng)的前提下,具有層流和紊流兩種流動(dòng)狀態(tài)。根據(jù)連續(xù)流動(dòng)的流體能量守恒原理和伯努力方程:對于以層流狀態(tài)流動(dòng)的流體,其流速分布是以管道中心線為對稱的一個(gè)拋物面,流體通過一定管道的壓力降與流量成正比;對于紊流狀態(tài)流動(dòng)的流體,其流速分布是以管道中心線為對稱的一個(gè)指數(shù)曲面,流體通過一定管道的壓力降與流量的平方成正比。
V錐傳感器是在測量管中安裝與管道中心線同軸的V錐體。該傳感器的測量管和V錐體是經(jīng)過設(shè)計(jì)、精密加工的。流體在測量管內(nèi)流經(jīng)V錐體時(shí),在V錐體前重新形成流態(tài)局部收縮,流速增大,靜壓下降,在V錐體前后產(chǎn)生壓差△P。在上游管壁(流體收縮前)處測得高壓(靜壓)PH,在V錐體朝下游端面的中心軸處開取壓口取得低壓PL(靜壓),如下圖所示:

其中:β——等效直徑比           ρ——流體工況條件下的密度
D
——管道內(nèi)徑            K——K系數(shù)(與節(jié)流件形式(流束收縮系數(shù))、直徑比、取壓方式、雷諾數(shù)及管道粗糙度等有關(guān)系)    d——V錐節(jié)流元件的zui大橫截面處的直徑  ε——氣體膨脹系數(shù)(對于不可壓縮液體,ε=1) 
 qv——體積流量
 

 
流量傳感器的測量原理V錐流量傳感器的測量原理

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