第卷第期四轻化工学院学报年月文章编号入八

　　可逆式孔板流量计和可变式孔板流量计邓祥森邓劲松四轻化工学院机电工程系，四自贡四

　　轻化工学院电子与信息工程系，四自贡摘要分析了可逆式孔板流量计和可变式孔板流量计的设计原理和实验结果。

　　前者与流体流动方向无关，后者低速流的测量精度高。

　　高速流的压头损失较小，是具有定实用价值的新型孔板流量计。

　　关键词可逆可变孔板流量计中图分类号巧文献标识码引言在电力化工炼油冶金等工业生产中，使用较早的节流装置的流量计有孔板流量计文丘里管流量计和喷咀流量计等。

　　上述流量计均是流体流动方向为单向流动以及节流面积比不能改动的流量计。

　　本文所分析的可逆式孔板流量计和可变式孔板流量计，即是前者将节流开孔口的两边同时倒角，且倒角圆半径取为相同以及在流量测量时与流体流动方向无关的流量计。

　　而后者为将流体压力作用在弹性孔板上，使其产生挠度效应，弹性节流孔板的节流面积比可随流体流量的改变而发生变化的流量计。

　　本文将讨论其设计原理及实验特性。

　　设计原理可逆式孔板流量计的设计原理如图所示，若在对称的圆形孔板中心纵向断面位置设置取压并从取压口的左右，仅离直圆管的两位置上设置取压口则可构成本文所述的可逆式孔板流量计。

　　假若从取压口的上下游侧同时设置取压口则其节流面积比为盆式中为节流孔板的流通截面积，为直圆管的流通截面积。

　　氏抽取压甘流体漏可

　　士图可逆式孔板流量计的原理结构假设在下游侧取压口中取出的压力为几，在处取出的压力为几，则由伯努利方程式和流体流动连续方程式可得流体的体积流量为币畜日期

　　邓祥森

　　男，四人，高级实脸师，主要从事浏试技术及自动控制研究第卷第期邓祥森等可逆式孔板流量计和可变式孔板流量计式中为流量系数，为流体密度。

　　若在使用的平均压力的场合，假设在取出的压力为凡则其平均压力为二。

　　二八。

　　凡与几的差压为

　　凡二蛛

　　共蛛，

　　共月

　　因而，由式获得流体的体积流量则为迈丁可式中为流量系数，为开孔比，为流体密度。

　　由此可知，若通过式（式（5 ）两式，则可获知流体的流量。

　　因而，假若采用上述两种差压方式制成的可逆式孔板流量计，则与流体流动的方向无关。

　　而式（式（5 ）中的流量系数为流量修正系数。

　　其值由实验确定。

　　可变式孔板流*计的设计原理图示出可变式孔板流量计的原理结构。

　　由图可知，若采用弹性材料如丙烯塑料制成，倪户月甄愁气沙图可变式孔板流量计的原理结构图弹性孔板受力情况弹性孔板产生挠度效应，动态开孔比可随流体流动的改变而发生变化。

　　当流量增加时，动态开孔比增大流量减少时，动态开孔比则缩小。

　　由其动态开孔比的变化，则可测知流体的流量。

　　图示出弹性孔板受到流体压力只作用时产生挠度效应的情况。

　　由图可知，假若弹性孔板受到流体压力只作用时的纵向长度变化为

　　岛则其动态开孔比刀与压力的关系为

　　奇影式中为决定流体压力只作用在弹性孔板上的分布形式的系数。

　　为弹性孔板的静态开孔比，其值为刊研。

　　四轻化工学院学报年月式中为流量管直径参见图为每单位弹性孔板长度的弯曲刚性。

　　几为只在处的压力。

　　为弹性孔板的装配长度参见图假若从上游点到孔板流出处（图的流体为连续流动，并符合伯努利方程式，则差压为丁气二下干

　　将式）以流量系数表示。

　　则可获得式为夕

　　乌，。

　　喜

　　以若将式代人式则得如下的关系式为丫

　　匕叹

　　所以，由其式则可获知可变式孔板流量计差压与流量的关系。

　　因在弹性孔板上作用的压力只的分布形式随着差压的增加而发生变化其只的分布形式有均匀等分分布梯形分布及抛物线分布等三种。

　　如图所示，在。q 的区间内，只的分布形式为均匀等分分布。

　　此时，若令龄，由表示的系数则为

　　刃因而，由式式成的可变式孔板流量计的实用性设计公式为

　　去二二丁~

　　平哥夕图的近似均匀等分分布式中为孔板的前端倾角。

　　为反映只作用形式的几何学特征参数。

　　其值由实验的值与采用式计算值相同时求得。

　　若在挠度较小的范围内，其只为均匀等分分布，则的计算值与实测值相符。

　　若挠度较大，只为抛物线分布，则实测的从值与计算的值不致，此时，则应对进行实验修正。

　　实验结果分析可逆式孔板流量计的实验特性体温度在23

　　的稳定流动中。

　　采用静态开孔比的刚性节流孔板测量流体流量与差压凡

　　几凡

　　几的实验响应特性。

　　由图可知，各测点基本上均在条直线上，且互换性也很好。

　　虽然，对于

　　几的斜率为。0 但是，在以第卷第期邓祥森等可逆式孔板流量计和可变式孔板。

　　量计扮毛蒸只流体从右向左于尸入，。

　　分

　　毛

　　于目。1 撅吸咽瑞之。

　　日。

　　图雷诺数‘二可逆式孔板流量计的实验特性下差压的测点中，也有在条直线上的趋势。。2 可变式孔板流*计的实验特性图示出流量系数与若数的关系。

　　附表不同温度的及值图示出流速与差压夕的实验响应特性。

　　由丙烯塑料构成的弹性孔板厚度每单位孔板长度的弯曲刚性值如附表所示。

　　实验的流体温度在

　　获得了如图所示的响应曲线。

　　由图可知，若在静态开孔比时，弹性孔板产生挠度效应，使得非线性静特性得以缓和。

　　由此可知，采用弹性孔板的可变式流量计的静特性比采用刚性孔板的流着量计的静特更佳。

　　歹，3 冲结论本文所分析的可逆式孔板流量计和可变式孔板流量计是两种具有实际应用价值，可获得极高经济效益的新型流量计，并具有如下特点设计原理简单，构思新颖。

　　（2 ）可逆式孔板流量计与流体流动方向无关，安装测试极为方便。

　　八p 图么和的静特性曲线可变式孔板流量计低速流的测量精度较高，高速流的压头损失较小，节约能源。

　　笔者认为若在制造精度等重要影响因素上进步改进，则在工业上将会有极大的应用前尸示。

　　参考文献天津大学化工原理教研室。

　　化工原理I 天津天津科学出版社，席宏卓。

　　产品质量检验技术[ 北京中国计量出版社，

　　鲜弓即P 华早冬勿户臀弓冬气见茎。