從分類學上講,“V”型內錐式流量計和孔板流量計都屬于差壓式流量計,遵守能量守恒定律。孔板屬于中心突然收縮式流量計,“V”型內錐則屬于邊緣逐漸收縮式。其結構示意圖如圖1、圖2所示。
從圖1中可以看出,當流體流過孔板時會形成流體的局部收縮,在孔板下游形成幅度較大的漩渦,它會使孔板的量程比縮小,差壓信號中的噪聲增大,流量計的測量精度降低,壓損增大。另外,孔板的這種中心突然收縮的節流方式還會帶來其它不良影響:要求的上游直管過長(一般20D-50D),孔板前及易積污,孔板入口邊緣易磨損從而喪失精度,流出系數不穩定,線性差。
V"型內錐節流裝置包括一個在測量管中同軸安裝的尖圓錐體和相應的取壓口。該測量管是預先精密加工好的,在尖圓錐體的兩端產生差壓。如圖2所示,P1處為正壓,P2處為負壓。圓錐體的丁頁尖朝向來流,并且與尾隨面之間是一個尖銳的銳角,從而保證流體在進入下游的低壓區之前有一個平滑的過渡區。由于流體不是被迫收縮到管道中心線附近,并且不再是一個阻擋物(節流件)令流體突然改變流動方向,而是利用這種結構新穎的內錐式節流裝置實現了對流體的逐漸朝向管道內壁的收縮(節流),使“V”型內錐式流量計具有了一系列獨特的優點。這種流量計在其節流件的下游只會產生高頻低幅的喘流(小渦流),因而差壓變送器所測量的差壓△P信號是低噪聲信號。這樣在負壓側的取壓孔處就可以測得靈敏度(分辨率)優于2.5mm水柱的壓力,從而利用一臺差壓變送器就能夠獲得很寬的量程比(大于15:1)和很好的重復性(優于+0.1%)。
V”型內錐式流量計的安裝方式使得管道中的流體在流經該節流件時會逐漸向管壁收縮,從而實現對節流裝置的自清掃,清掃液體中的含氣或氣體中的含液以及氣、液中所含的固體顆粒,將它們吹向下游,始終確保沒有污物在流量計中沉積或堆積。同時,流體與內錐的相互作用使得內錐能矯正已畸變的速度分布,并能很大程度上消除漩渦二次流,起到流動調整器的作用。由于"V”型內錐流量計不受速度分布的影響,所以在安裝過程中可以大大減少上下游直管段長度。
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