关于差压式流量计的概述

差压式流量计是目前工业生产中用来测量气体、液体和蒸汽流量计的最常用的一种流量仪表。据调查统计，在整个工业流量测量领域中，差压式流量计占流量仪表总数的一半以上。其中用得最多的是由节流装置和差压计组成的节流式流量计。节流式流量计之所以能得到如此广泛的应用，主要是因为它具有以下两个非常突出的优点。

1）结构简单，安装方便，工作可靠，成本低，又具有一定的准确度，基本能满足工程测量的需要。

2）研究设计和使用历史悠久，有丰富的、可靠的实验数据，设计加工已经标准化。只要按标准设计加工的节流式流量计，不需要经行标定，也能在已知的不确定范围内经行流量测量。

尤其是第二个优点，使得节流式流量计在制造和使用上都非常方便。因为对一个流量计，特别是大流量测量用的流量计，在标定和检定时将会遇到各种各样的困难。

差压式流量计通常由能将液体流量转换成差压信号的节流装置（或流量传感器）和测量差压并显示流量的差压计（或差压变送器）组成，如图3-1所示。

安装在流通管道中的节流装置也称"一次装置"，它包括节流件、取压装置和前后直管段。显示装置也称“二次装置”，它包括差压信号管路和测量中所需的仪表。

不少国家对节流装置做了很多研究工作。AGA（美国煤气协会）、ASME（美国机械工程师协会）和NBS（美国国家标准居）从20世纪初就开始进行节流装置的实验，并确认了俄亥俄州立大学的测试报告，后来将上述测试数据拟合了一个白金汉（Buckingham）公式，使节流装置的应用推进了一大步。20世纪50年代末期，ISO（国际标注化组织）结合了美国与欧洲对节流装置的研究数据，分别于1967年、1968年相继颁布了两个标准。第一个标准是关于孔板和喷嘴的规定ISO/R541，第二个标准是关于文丘里管的规定ISO/R781。1980年又对前面的两个文件进行了修订，采纳了斯托兹（Stolz）公式、出版了适合于孔板、喷嘴和文丘里管的国际标准ISO5167.我国也于1976年开始对节流装置进行系统的实验研究，并于1981年出版了流量测量节流装置的国家标准GB2624-1981和计量检定规程JJG267-1982，对角接取压、法兰取压的标准孔板和角接取压标准喷嘴作了具体规定；1982年又对D-D/2取压孔板和长径喷嘴作了实验研究，并制定了计量检定规程JJG311-1983；1986年后，对均速管、1/4圆孔板、锥形入口孔板作了研究，制定了检定规程JJG621-1989；1989年开始，对国家标准GB2624-1981进行了修订，于1993年出版了新国家标准GB2624-1993，对角接取压、法兰取压和D-D/2取压的孔板、喷嘴和文丘里管作了具体规定，并将前面的各检定规程合并为一个统一的计量检定规程-差压式流量计检定规程JJG640-1994.

使用标准节流装置时，流体的性质和状态必须满足下列条件。

1）满管流--流体必须充满管道和节流装置，并连续地流经管道。

2）单相流--流体必须是牛顿流体，即在物理上和热力学上是均匀的，单相的，或者可以认为是单相的，包括混合气体溶液和分散性粒子小于0.1um的胶体。在气体中有不大于2%（质量分数）均匀分散的固体微粒，或液体中有不大于5%（体积分数）均匀分散的气泡，也可认为是单相流体。但其密度应取平均密度。

3）定常流--流体流量不随时间变化或变化非常缓慢。

4）无相变流--流体流经节流件时不发生相变。

5）无旋流--流体在流经节流件前，流束是平行于管道轴线的无旋流。

标准节流装置不适用于脉动流和临界流的流量测量。