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彎管流量計工作原理

2013-08-18 16:06:17

彎管流量計的工作原理:彎管流量計與傳統的孔板流量計一樣同屬于差壓式流量計的范疇,只是彎管流量計產生差壓的方式與孔板流量計不同,孔板是利用流體的縮放原理產生差壓的,而彎管傳感器是利用流體的慣性原理產生差壓的。當流體通過彎管時,由于受彎管的約束流體被迫作類似的圓周運動,流體在作圓周運動時產生的離心力作用于彎管的內外兩側,使彎管傳感器內外兩側之間產生一個壓力差,該壓力差(也就是壓差值)的大小與流體的密度有關,與流體的平均流速有關,與流體作圓周運動的曲率半徑有關。
V=α(R/d)1/2(ΔP/ρ)1/2
其中:V—介質中彎管傳感器中的平均流速;
R/d—彎管傳感器的彎徑比;
ΔP—流體通過彎管傳感器時產生的差壓值;
ρ—介質的密度;
這個公式就是彎管流量計的基本公式,它描述了介質在彎管傳感器中流動時,介質對彎管施加的離心力與介質的密度,介質的平均流速以及彎管的重要幾何尺寸彎徑比之間的關系。這里提到的彎徑比就是彎管的中心曲率半徑與彎管內徑的比值,它是描述彎管幾何特征的重要參數。彎徑比的大小準確地描述了彎管的彎曲程度,隨著彎管彎徑比的增加,彎管的彎曲程度將減小。它在流量公式中的作用于孔板流量計中的開孔率β值相似(β=d/D),隨著β值的變化可以改變流體通過孔板時的縮流效果,從而可以在相同的流量條件下獲得不同的差壓值。同樣,改變彎管傳感器的彎徑比可以改變流體作圓周運動的曲率,從而使同樣的介質流量獲得不同的離心力(也就是彎管傳感器顯示的差壓值),當然改變彎管彎徑比遠比改變孔板的開孔率要困難得多。大量的實驗證明,我們推導所得的數學公式符合實際的結果,只要介質在彎管傳感器中流動的雷諾數達到一個值以上,彎管流量計的流量系數α就是一個定值,這個結論與孔板流量計也是相似的。
 

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