管道式V錐流量計 錐形流量計

管道式V錐流量計是由V錐流量傳感器和差壓變送器組合是一種新穎差壓式流量計，可準確測量寬雷諾數范圍內的各種流量條件的流體，和其它差壓式流量計原理一樣，都是根據在封閉管道中連續流動(dòng)的流體能量守恒的伯努利定理進(jìn)行測量，對于理想的流體，介質(zhì)的流速與差壓的平方根成正比。
V錐流量傳感器*的錐形節流的物理結構，不但擴大了介質(zhì)流量范圍，還具有流體整流的特殊構造，因此在工藝上直管段要求很低，*不同于其他差壓型流量計需要很長(cháng)的直管段來(lái)流體穩流。V錐流量傳感器繼承了傳統的差壓式流量計穩定性好，通用性強的優(yōu)點(diǎn)，并避免了傳統差壓流量計的局限性。
V錐流量傳感器的基本原理是在測理管中同軸安裝的V錐體和相應的取壓口。該測量管和V錐體是經(jīng)過(guò)設計，精密加工的。
流體在測量管流過(guò)V錐體時(shí)、與流動(dòng)的流體互相產(chǎn)生作用，在錐體前重形成流態(tài)，局部收縮使流體的流速加快，靜壓下降。
在V錐體的前后產(chǎn)生差壓，此差壓的高壓正壓）是在上游流體收縮前的管壁取壓口處測得的靜壓力，而低壓力（負壓）則是在內錐體韓向下游端面，V錐中心軸處所開(kāi)取壓孔處壓力。

（1）對流體的均速作用

流體在管道中流動(dòng)實(shí)際上是這樣一種狀態(tài)，當流體流動(dòng)不受任何阻礙和干擾達到充公發(fā)展狀態(tài)時(shí)，其速度分布為：越靠近管道中心流速越快，在中心處達到zui快、越靠近管壁流速越慢，在管壁處接近零。大多數流量?jì)x表測量流量涉及到流速時(shí)，由于無(wú)法改變這種快慢不均的狀態(tài)，只能忽略管道中流速有快慢之分的實(shí)際情況而假設流速是均等的。而 V錐由于錐形體處在管道中心，它直接把流體從高速流動(dòng)的中心部位分開(kāi)，使流速快的流體分別向四周流速慢的流體靠攏并拉動(dòng)它們混合一起流動(dòng)，這種快慢混合的結果就是：原本流速快慢的差別消失了，流體變成了真正的均勻流動(dòng)。流體流速被均勻化所帶來(lái)的好處就是：測量信號真實(shí)反映了被測流體的實(shí)際值，并使得在低流速時(shí)管道式V錐流量計前后仍能產(chǎn)生足夠準確的差壓，隨著(zhù)流速的降低，這種作用更加顯著(zhù)，而這種情況對于傳統的差壓式儀可能早已不能測量了。

（2）具有很強的抗干擾（旋渦流）能力

大家都知道流體流動(dòng)遇到阻擋物時(shí)會(huì )產(chǎn)生“旋渦流”，這就是的“卡曼旋渦”現象，渦街流量計就是基于這個(gè)原理工作的。同樣道理象孔板、錐開(kāi)體等節流件在管道中也是阻擋物，在節流件后部除了產(chǎn)生靜壓力外必然也會(huì )產(chǎn)生旋渦流。然面這個(gè)旋渦流對于渦街流量計來(lái)講是有用的信號對于差壓式儀表來(lái)講卻是有寄存器的干擾。這個(gè)干擾在節流件下流（負壓端）會(huì )產(chǎn)生“信號跳動(dòng)“現象，它會(huì )嚴重干擾正常信號的測量。塔形的結構是邊壁節流，節流件后部產(chǎn)生干擾流的分布是等量相反（對稱(chēng)分布）而相互抵消，因此使干擾程度大大減輕。而孔板等傳統節流件是中心節流，產(chǎn)生的干擾流方向直接指向取壓口，嚴重干擾了測量信號，特別是小流量時(shí)干擾甚至大于測量信號而無(wú)法正常工作。經(jīng)過(guò)大量的試驗和科學(xué)檢測證明：

（3）對流體的整流功能
絕大多數流量?jì)x表要求足夠長(cháng)的前后直管段，目的就是為了使流體流動(dòng)狀態(tài)成為充分發(fā)展管流以復現實(shí)驗條件下的流動(dòng)狀態(tài)。然而這種苛刻的要求常常由于復雜的現場(chǎng)（如各種閥門(mén)、彎頭、縮徑、擴徑、泵等）而不能滿(mǎn)足，所帶來(lái)的結果必然是測量誤差的增大。因此，絕大多數流量?jì)x表很難在不滿(mǎn)足直管段條件下取得準確的測量值。而 V錐卻不同，由于它邊避節流的特殊結構，使得流體在遇到V形節流件時(shí)，被強迫按照“管壁與節流件之間由寬逐漸變窄的狹長(cháng)通道”內流動(dòng)，該通道可以等效為一個(gè)管式整流器，經(jīng)過(guò)這個(gè)通道后，各種干擾流的變化為：不規范流動(dòng)——被迫在規定的通道流動(dòng)——變成規范流動(dòng)。因此它能夠對上游處因各種外界因素引起的不規則的流動(dòng)畸變自動(dòng)進(jìn)行矯正整流，從而使達到測量區的流動(dòng)形成了規則的流動(dòng)。因此只需極短的直管段也能取得準確的測量值，由此大大減輕了用戶(hù)的工作量和投資，這是大多數流量?jì)x表無(wú)法相比擬的。

（4）節流件耐磨損的特點(diǎn)

我們都知道節流式差壓儀表的測量精度是靠它的“幾何尺寸”保證的，這一點(diǎn)塔形與孔板是一樣的。但是由于孔板測量關(guān)鍵部位易磨損，它的測量誤差隨著(zhù)使用時(shí)間在緩慢變大。而從V錐流量計的節流件結構可以看出：其關(guān)鍵的節流邊緣是處在節流件后部的鈍角，并順著(zhù)流體方向。當流體流過(guò)節流件表面和管壁間的通道時(shí)，會(huì )形成“邊界層效應”，該效應會(huì )使流體到達測量部位前，逐漸離開(kāi)了節流邊緣一個(gè)微小的距離，這樣就使被測流體不與節流件關(guān)鍵部位接觸，因此就不可能有磨損情況發(fā)生，其關(guān)鍵部位的幾何尺寸（β值）就能保持長(cháng)期不變。所以不用重復標定也能長(cháng)期穩定工作。

（5）自清潔功能

如前所述，由于流體在靠近管壁處的流速變慢極容易使臟污物等沉淀或附著(zhù)在管壁上，對于孔板等傳統差壓儀表還會(huì )在前面堆積。那么流體在塔形流量計流動(dòng)時(shí)會(huì )是一種怎樣的情況？當流體進(jìn)入測量管并流過(guò)節流件四周的通道時(shí)，由于該通道是管壁與節流件間形成的由寬逐漸變窄的通道，它博士流體流動(dòng)速度高于管道其他部位并逐漸加快，在到達節流件測量的關(guān)鍵部位時(shí)流速zui快，從而對管壁、節流件表面附近形成了吹掃沖刷作用，所有臟污雜物不可能在這里停留或附著(zhù)，所以不會(huì )產(chǎn)生臟污的積垢，更不存積垢死角。 這一*的吹掃式設計，決定了它用在高爐煤氣、焦爐煤氣等臟污流體測量中，不會(huì )使粉塵、焦油等臟物在節流件和管壁附近堆積，附著(zhù)及堵塞取壓孔。

（6）強大防堵功能

上述介紹的塔型流量計的自清潔功能，當流體屬于特臟型或含有大量粉塵雜質(zhì)時(shí)，常規的V 型（形）流量計有時(shí)也不能*解決，國內外實(shí)際使用中，時(shí)有發(fā)生因堵塞取壓孔而導致測量失敗的事例。
為此我們西安三聯(lián)測控公司經(jīng)過(guò)多年的試驗對結構進(jìn)行優(yōu)化
具有可控加熱的 
具有噴涂特殊材料涂層的 
具有多孔取壓的 
于高爐、焦爐煤氣等特臟污流體流量的測量。加油*的防堵功能。

（7）在設計計算上比標準節流件準確

對這個(gè)問(wèn)題下面以計算孔板為例來(lái)說(shuō)明。
在孔板計算中用戶(hù)必須把管道直徑“D”值提供給計算者，D參數是設計孔板的一個(gè)重要數據，因此標準中對它有嚴格的規定：要求在節流件前（0～0.5）D長(cháng)度上，至少取3個(gè)截面測出12個(gè)數據，然后取其平均值作為D值來(lái)計算孔板。然而這個(gè)規定在實(shí)際中很難做到，因為大多數情況都是在原有的工藝管道上后安裝 ，不可能為了測量D值而停車(chē)割開(kāi)管道，大多數習慣上都是以公稱(chēng)直徑報給設計者（除非連同直管段一道購買(mǎi)加工）。我們知道管道的尺寸通常是以公稱(chēng)值來(lái)標注的，而鋼管產(chǎn)品是按外徑和壁厚系列組織生產(chǎn)的。不同的壁厚可以導致同一系列的鋼管直徑相差zui大達十毫米之多，以這樣不準確D值來(lái)計算節流件，其結果就是“假值真算”，再高級的計算軟件算出來(lái)結果也是不會(huì )準確的。
V錐流量，是把測量管和連接法蘭整體焊接在一起的一個(gè)產(chǎn)品，雖然D值的要求也很?chē)栏?，但是這個(gè)工作是由儀表制造廠(chǎng)家來(lái)做的。測量管是在制造廠(chǎng)進(jìn)行準確測量或者進(jìn)行機械加工來(lái)達到所要求數值，根本不需要用戶(hù)再為管道的D值是否精確而為難，用戶(hù)只要把管道的壁厚系列提供給儀表廠(chǎng)以便選配同系列的測量管就可以。由于塔形流量可以把D值控制的非常精確，從而避免了孔板等差壓式儀表因D值不準確而帶來(lái)的計算上的誤差。

（8）壓力損失?。?/span>

V錐的結構特點(diǎn)是流線(xiàn)型節流件，采用“逐漸節流方式”工作，*不同于孔板等傳統差壓式儀表“突然節流”的工作方式，所以它的壓力損失小，約是孔板的1/3。因此對于那些“低壓力、大流量”流體測量來(lái)講，比傳統差壓式儀表有很大的*性。