仪器仪表人必懂系列——平衡式流量计测量原理

青岛和晟测控HSP系列平衡流量计是一种新型的差压式流量仪表,它采用独特的雷诺数、增加节流件厚度和加工精度,HSP系列平衡流量计巧妙的结构设计能在最短的直管段要求下,用相对较小的永久压损换来较大的稳定差压值,实现高精度长期稳定测量。那你了解平衡式流量计测量原理吗？

一、能量转换原理

在理想流体的情况下，管道中的流量与差压的平方根成正比。当流体在管道中流动时，其能量会发生转换，主要表现为压力能和动能的相互转换。平衡流量计利用这一原理，通过测量流体在管道内两个位置的压力差来确定流体的流量。

二、伯努利方程

伯努利方程是由能量守恒推导而出，它描述了流体在流动过程中，各点处的压力、流速和高度之间的关系。和晟测控HSP系列平衡流量计利用伯努利方程来计算管道中的流量。具体来说，流速越大，动能越大，压力就越小；流速越小，动能越小，压力就越大。通过测量管道内两个位置的压力差，并结合伯努利方程，可以计算出流体的流量。

三、流体整流

平衡流量传感器是一个多孔的圆盘节流整流器，安装在管道的截面上。每个孔的尺寸和分布是基于特殊的公式和测试数据而定制的，称为函数孔。当流体穿过圆盘的函数孔时，流体将被平衡整流，涡流被最小化，形成近似理想流体。这一步骤有助于确保测量的准确性和稳定性。

四、差压信号获取与流量计算

通过取压装置，在节流件前后获取稳定的差压信号。这个差压信号是由于流体在通过节流件时流速增加、静压力降低而产生的。根据伯努利方程和差压信号，可以计算出管道中的流量。具体计算公式可能包含流出系数C、可膨胀系数ε、节流件开孔截面积Α、节流装置输出的差压ΔP、直径比β以及被测流体在特定位置的密度ρ1等参数。

五、平衡流量计通过以下步骤实现流量的测量：

（一）利用流体在管道内的能量转换原理，通过测量两个位置的压力差来确定流体的流量。

（二）应用伯努利方程来计算管道中的流量。

（三）通过流体整流器将流体平衡整流，形成近似理想流体，提高测量的准确性和稳定性。

（四）获取节流件前后的差压信号，并根据相关参数和公式计算出流量。

平衡流量计具有高精度、稳定性和广泛适用性等特点，被广泛应用于工业过程控制、液体输送和流体监测等领域。和晟测控HSP系列平衡流量计几乎适用于所有流体测量,是流体测量技术的一场革命,目前已经广泛应用到石油、化工、冶金、电力、天然气、水处理等行业。