一．節流裝置的流量測量原理

 

    節流現象及其原理：

 

    流體在有節流裝置的管道中流動時，在節流裝置前后的管璧處，流體的靜壓產生差異的現象稱為節流現象，如圖3—2所示

 

    圖3—2流體流經節流裝置時的節流現象

 

    現在，我們對流體流經節流裝置前后的變化情況作進一步分析。

 

    連續流動著的流體，在遇到安插在管道內的節流裝置時，由于節流裝置的截面積比管道的截面積小，形成流體流通面積的突然縮小，在壓力作用下，流體的流速增大，擠過節流孔，形成流速的擴大而降低。與此同時，在節流裝置前后的管壁處的流體靜壓力就產生了差異,形成靜壓力差△p(△p=P1-P2)，如圖3-3所示。并且p1>p2，

 

    圖3—3孔扳附近流束及壓力分布情況

 

    此即為節流現象,從圖中可以看出，節流裝置的作用在于造成流束的局部收縮從而產生的壓差.并且,流過的流量愈大在節流裝置前后所產生的壓差也愈大，因此可以通過測量壓差來衡量流體流量的大小。由于節流裝置造成流束的收縮，同時流體又是保持連續流動的狀態,因此在流束截面積最小處的流速達到最大，在流速截面積最小處，流體的靜壓力最低。

 

    同理，在孔板出口端面處，由于流速已比原來增大，因此靜壓力仍舊比原來的為低(即圖中P2

 

    二.標準節流裝置

 

    標準節流裝置有孔板（下圖左）,噴嘴和文丘里管（下圖右）等,其中又以孔板應用最廣。

 

    我們把應用最廣泛的節流裝置-----孔板作一簡單的介紹。

 

    孔板的結構

 

    標準孔扳是一塊圓形的中間開孔的金屬扳，開孔邊緣非常尖銳，而且與管道軸線是同心的，用于不同管道內徑的標準孔板，其結構形式基本是幾何相似的，如圖3-4所示，標準孔扳是旋轉對稱的，上游側孔板端面的任意兩點間連線應垂直于軸線。

 

    孔板的開孔，在流束進入的一面做成圓柱形，而在流束排出的一面則沿著圓錐形擴散，錐面的斜角為F。當孔板的厚度E>0.02D(D為管道內徑)時，F應在3D一45о之間(通常做成45о的為多)，孔扳的厚度E一般要求在3—10mm范圍之內。孔板的機械加工精度要求比較高。

 

    圖3—4標準孔扳

 

    孔板使用條件的規定

 

    (1)．被測介質應充滿全部管道截面連續地流動。

 

    (2)．管道內的流束(流動狀態)應該是穩定的。

 

    (3)．被測介質在通過孔板時應不發生相變(例如：液體不發生蒸發，溶解在液體中的氣體應不會釋放出來)，同時是單相存在的。對于成份復雜的介質，只有其性質與單一成分的介質類似時才能使用。

 

    (4)，測量氣體(蒸汽)流量時所析出的冷凝液或灰塵，或測量液體流量時所析出的氣體或沉淀物，既不得聚積在管道中的孔板附近，也不得聚積在連接管內。

 

    (5)．在測量能引起孔板堵塞的介質流量時，心須進行定期清洗。

 

    (6)．在離開孔板前后兩端面2D的管道內表面上，沒有任何凸出物和肉眼可見的粗糙與不平的現象。對于標準噴嘴。標準文丘里噴嘴和標準文丘里管，這些條件均適用。

 

    節流裝置孔板因為制造工藝簡單，安裝方便，成本低。因此被廣泛的應用，但在使用時特別要注意，尤其是用于測量腐蝕性介質及含有灰塵的介質有流量時，要經常觀察測量結果是否準確，防止由于腐蝕和堵塞取壓口而造成的測量誤差過大，或根本不能測量的現象發生，每年大檢修應進行孔扳的清洗工作，發現腐蝕嚴重時應立即更換新的孔板。