在工業化迅速發展的(de)大時(shi)代(dai)，缺少不了壓(ya)力變送(song)器(qi)、流量計(ji)、液位計(ji)、密度計(ji)、差壓(ya)變送(song)器(qi)等(deng)儀表把現場第一(yi)數據實(shi)時(shi)傳輸到(dao)工控系(xi)(xi)統上，為(wei)整個(ge)工業自動化系(xi)(xi)統充當控制、檢測等(deng)一(yi)系(xi)(xi)列的(de)眼睛，接下來華恒儀表為(wei)您解(jie)讀(du)工業現場最前(qian)沿的(de)壓(ya)力變送(song)器(qi)使用(yong)情況。

　　按照流(liu)量(liang)計(ji)(ji)的(de)工(gong)(gong)作(zuo)原理來分(fen)類(lei)說明不(bu)同，插(cha)入式(shi)流(liu)量(liang)計(ji)(ji)是一類(lei)按結構(gou)形(xing)式(shi)劃分(fen)的(de)流(liu)量(liang)計(ji)(ji)，它包括工(gong)(gong)作(zuo)原理不(bu)同的(de)各種流(liu)量(liang)計(ji)(ji)。之所以(yi)這樣分(fen)類(lei)，是由于(yu)插(cha)入式(shi)流(liu)量(liang)計(ji)(ji)在使(shi)用中(zhong)有(you)一些共同的(de)特點，而正是這些特點促(cu)使(shi)插(cha)入式(shi)流(liu)量(liang)計(ji)(ji)近年來有(you)了(le)較(jiao)大的(de)發展，并且從整個(ge)流(liu)量(liang)計(ji)(ji)的(de)發展趨(qu)勢看，它有(you)強大的(de)生命力，在眾多的(de)流(liu)量(liang)計(ji)(ji)中(zhong)占有(you)重要的(de)位置。

　　1、插入式(shi)流量計的分類

　　目前已經推(tui)廣使用(yong)的插(cha)(cha)入(ru)(ru)式(shi)(shi)流量(liang)計(ji)已有多(duo)種型(xing)式(shi)(shi)，按插(cha)(cha)入(ru)(ru)式(shi)(shi)流量(liang)計(ji)檢測頭的工作(zuo)原理可(ke)以(yi)分成插(cha)(cha)入(ru)(ru)式(shi)(shi)渦(wo)輪、插(cha)(cha)入(ru)(ru)式(shi)(shi)渦(wo)街、插(cha)(cha)入(ru)(ru)式(shi)(shi)電(dian)磁、均速(su)管和熱式(shi)(shi)流量(liang)計(ji)等(deng);按插(cha)(cha)入(ru)(ru)式(shi)(shi)流量(liang)計(ji)的測點(dian)數可(ke)分為點(dian)流型(xing)和徑(jing)流型(xing)兩大類。

　　1）點流(liu)型(xing)插(cha)入式流(liu)量(liang)計

　　點流(liu)(liu)(liu)型插(cha)(cha)入式流(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)計(ji)包括插(cha)(cha)入渦(wo)輪、插(cha)(cha)入渦(wo)街、插(cha)(cha)入電磁流(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)計(ji)、靶式流(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)計(ji)及皮托(tuo)管(guan)(guan)等(deng)。此類流(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)計(ji)實際上是一臺流(liu)(liu)(liu)速(su)計(ji)，它測量(liang)(liang)(liang)(liang)管(guan)(guan)道(dao)(dao)中某特定位(wei)置的(de)局部流(liu)(liu)(liu)速(su)，然后根(gen)據管(guan)(guan)道(dao)(dao)內(nei)的(de)流(liu)(liu)(liu)速(su)分布(bu)及儀表和管(guan)(guan)道(dao)(dao)的(de)幾何參數等(deng)推算(suan)出(chu)流(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)值。

　　由(you)于(yu)靶式(shi)流(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)計往往將檢(jian)測(ce)(ce)頭和測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)管做成一(yi)體型流(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)計.并(bing)(bing)通(tong)過(guo)測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)由(you)于(yu)靶前(qian)后的(de)(de)差壓引起的(de)(de)靶受力來測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)流(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)、有自己的(de)(de)流(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)系數(shu)，而(er)且測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)靶有較大的(de)(de)幾何尺寸.并(bing)(bing)不是測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)一(yi)點(dian)的(de)(de)流(liu)(liu)速，所以(yi)人們一(yi)般不將靶式(shi)流(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)計歸在插入式(shi)流(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)計的(de)(de)范疇.而(er)作為差壓式(shi)流(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)計的(de)(de)一(yi)種(zhong)(zhong)加(jia)以(yi)討論。但從結構上看，它也屬(shu)于(yu)一(yi)種(zhong)(zhong)插入式(shi)流(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)計，管道中的(de)(de)流(liu)(liu)速分布(bu)對測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)有較大的(de)(de)影響(xiang)。

　　2）徑流型插人(ren)式流量計(ji)

　　徑(jing)流(liu)型插(cha)入(ru)式流(liu)量(liang)計(ji)根(gen)據管(guan)道直徑(jing)上流(liu)速(su)的(de)(de)綜合值(zhi)來(lai)推(tui)算(suan)流(liu)量(liang)值(zhi)。它包(bao)括均(jun)速(su)管(guan)流(liu)量(liang)計(ji)、多點(dian)插(cha)入(ru)型熱式質量(liang)流(liu)量(liang)計(ji)，均(jun)速(su)管(guan)型插(cha)入(ru)式電磁(ci)流(liu)量(liang)計(ji)及渦(wo)(wo)街(jie)(jie)流(liu)量(liang)計(ji)等。與(yu)上述同(tong)樣的(de)(de)原(yuan)因，渦(wo)(wo)街(jie)(jie)流(liu)量(liang)計(ji)雖然(ran)在結構(gou)上是插(cha)入(ru)式儀(yi)表，但(dan)由于其儀(yi)表特(te)性和(he)使(shi)用特(te)點(dian)與(yu)大多數(shu)插(cha)入(ru)式流(liu)量(liang)計(ji)有較大的(de)(de)差別，而(er)且(qie)，渦(wo)(wo)街(jie)(jie)流(liu)量(liang)傳感器(qi)一(yi)(yi)般都做成帶(dai)測量(liang)短(duan)管(guan)的(de)(de)形式，直接輸(shu)出與(yu)流(liu)量(liang)成正比的(de)(de)頻率信號(hao).結構(gou)上并不能將旋渦(wo)(wo)發生體自由地插(cha)入(ru)或(huo)卸出，所以(yi)一(yi)(yi)般并不將渦(wo)(wo)街(jie)(jie)流(liu)量(liang)計(ji)作為插(cha)入(ru)式流(liu)量(liang)計(ji)的(de)(de)一(yi)(yi)個品(pin)種(zhong)來(lai)討論。

　　2、插入(ru)式流(liu)量(liang)計的測量(liang)原理

　　1)點流型插入(ru)式(shi)流量計的測量原理

　　點流型插(cha)入式流量(liang)傳感(gan)器的(de)結構如圖11-1所示。

　　它由測量(liang)頭(tou)、插(cha)入桿、插(cha)入機構(gou)、轉(zhuan)換(huan)器(qi)和測量(liang)管(guan)道等幾(ji)(ji)個組件構(gou)成。使用時將測量(liang)頭(tou)插(cha)入到管(guan)道中(zhong)某特定位置(一(yi)般為管(guan)道軸(zhou)線處(chu)或管(guan)道平均流(liu)(liu)速處(chu))，測量(liang)該處(chu)的(de)局部流(liu)(liu)速，然后(hou)根據管(guan)內流(liu)(liu)速分布(bu)和儀(yi)表與管(guan)道的(de)幾(ji)(ji)何參數等推算得到流(liu)(liu)過管(guan)道的(de)流(liu)(liu)量(liang)值。

　　對于點流(liu)(liu)(liu)型(xing)(xing)插(cha)入式(shi)流(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)計來(lai)說，由于測(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)頭(tou)(tou)只測(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)管道(dao)中的(de)(de)一點流(liu)(liu)(liu)速(su)(su)，要根據一點的(de)(de)流(liu)(liu)(liu)速(su)(su)來(lai)推知管道(dao)內的(de)(de)平均流(liu)(liu)(liu)速(su)(su)顯然會有(you)很大(da)(da)的(de)(de)困(kun)難，管內的(de)(de)流(liu)(liu)(liu)速(su)(su)分布及平均流(liu)(liu)(liu)速(su)(su)位置將對測(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)結果(guo)有(you)很大(da)(da)的(de)(de)影(ying)響。下面對頻(pin)率信(xin)號(hao)輸出(chu)(chu)型(xing)(xing)測(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)頭(tou)(tou)和模擬信(xin)號(hao)輸出(chu)(chu)型(xing)(xing)測(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)頭(tou)(tou)等幾種不(bu)同類(lei)型(xing)(xing)的(de)(de)插(cha)入式(shi)流(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)計來(lai)討論點流(liu)(liu)(liu)型(xing)(xing)插(cha)入式(shi)流(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)計的(de)(de)測(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)原理(li)。

　　（1）頻率信號輸出型測量(liang)頭

　　使用頻率信(xin)號輸出測量頭的插入式流量計(ji)有插入式渦輪和(he)插入式渦街(jie)流量計(ji)，其(qi)流量計(ji)算公式為

　　qv=f/k

　　式(shi)中(zhong)qv是體積流量（m3/s）；f是流量計(ji)頻(pin)率(lv)輸出信號（Hz）；K是流量計(ji)儀(yi)表系(xi)數（1/m3）。

　　流量計儀表系數K的計算公式為

　　式中，Ko是(shi)測量(liang)頭的(de)(de)儀表系(xi)數(shu)（1/m）；a是(shi)速度(du)分(fen)布(bu)系(xi)數(shu)，它是(shi)管(guan)(guan)(guan)道內(nei)平(ping)均流(liu)(liu)(liu)速與(yu)測量(liang)頭處(chu)流(liu)(liu)(liu)速的(de)(de)比值，用來(lai)(lai)修正(zheng)由于(yu)測量(liang)頭處(chu)的(de)(de)流(liu)(liu)(liu)速與(yu)管(guan)(guan)(guan)內(nei)平(ping)均流(liu)(liu)(liu)速的(de)(de)差(cha)異造(zao)成的(de)(de)影(ying)響(xiang)；β是(shi)阻(zu)(zu)塞系(xi)數(shu)，用來(lai)(lai)修正(zheng)由于(yu)插入(ru)桿和測量(liang)頭引(yin)起的(de)(de)管(guan)(guan)(guan)道流(liu)(liu)(liu)通(tong)面積(ji)減小及管(guan)(guan)(guan)內(nei)速度(du)分(fen)布(bu)畸變(bian)所造(zao)成的(de)(de)影(ying)響(xiang)。是(shi)干擾系(xi)數(shu)，主要(yao)用來(lai)(lai)修正(zheng)由于(yu)上游(you)阻(zu)(zu)流(liu)(liu)(liu)件所引(yin)起的(de)(de)速度(du)分(fen)布(bu)畸變(bian)以(yi)及管(guan)(guan)(guan)道所開窗口帶來(lai)(lai)的(de)(de)影(ying)響(xiang)。A是(shi)測量(liang)管(guan)(guan)(guan)橫截(jie)面積(ji)，m2。

　　（2）模擬信(xin)號輸出型(xing)測量頭

　　使用模擬信(xin)號輸(shu)(shu)出(chu)測量頭的插入式(shi)流(liu)量計有皮(pi)托管(guan)（輸(shu)(shu)出(chu)差壓信(xin)號，經差壓變送器后為電(dian)(dian)(dian)流(liu)信(xin)號輸(shu)(shu)出(chu)）和插入式(shi)電(dian)(dian)(dian)磁流(liu)量計(輸(shu)(shu)出(chu)電(dian)(dian)(dian)勢(shi)信(xin)號)，其流(liu)量計算(suan)公式(shi)為

　　式中，K是流(liu)量計(ji)的流(liu)量系數(shu)，

　　Kv是測量頭的(de)流速系數，

　　△p是皮托管輸出差壓信(xin)號(hao)（Pa）；e是插入電磁輸出電勢信(xin)號(hao)（V）；是被(bei)測介質(zhi)密(mi)度（kg/m3）。

　　2)點流型插入(ru)式流量計(ji)有關系數(shu)的確定

　　（1）流(liu)(liu)量(liang)計(ji)速(su)(su)度(du)分(fen)布系數a的確定(ding)速(su)(su)度(du)分(fen)布系數a是管(guan)道平均(jun)流(liu)(liu)速(su)(su)與(yu)測量(liang)頭所處位置局部流(liu)(liu)速(su)(su)之比。它限(xian)管(guan)內流(liu)(liu)體速(su)(su)度(du)分(fen)布形式有極大(da)的關系。

　　a、對于光滑管(guan)道.在充(chong)分(fen)發(fa)展(zhan)紊流條件下，管(guan)內流速分(fen)布的(de)最(zui)簡單公(gong)式(shi)是指數公(gong)式(shi)

　　式中，指數n是一(yi)個與雷諾數Re有關的數，一(yi)般可用(yong)n-1.56lgRe來表(biao)示

　　對(dui)于(yu)這(zhe)樣(yang)的速度分布(bu)，其平均流速

　　平均流速所在位(wei)置為

　　所(suo)以，如果(guo)測量(liang)頭插到軸線處(chu)，則速(su)度分布系數

　　如果測量頭插到管(guan)道平均(jun)流速處，則速度分布系數a=1。

　　b、對(dui)于粗糙(cao)管(guan)(guan)道，管(guan)(guan)內流速(su)分布(bu)(bu)除與(yu)雷諾數(shu)有關(guan)(guan)外，還與(yu)管(guan)(guan)道壁面(mian)的相(xiang)對(dui)粗糙(cao)度(du)△/D的關(guan)(guan)系可用科爾布(bu)(bu)魯克(ke)（Colebrook）公(gong)式來(lai)表示

　　由于上式為一(yi)非(fei)顯示(shi)方程，應用(yong)迭代法求解。初(chu)始值λ0按(an)下式估計時，一(yi)次牛頓迭代獲得(de)的結果在0.01%之(zhi)內。

　　Teyssandier根(gen)據Pai速度分布公式求得用于(yu)粗(cu)糙管平均流速

　　所以，如(ru)果測最(zui)頭插到軸線處，則速度(du)分布系數a用下式近似地(di)表示，可獲得較高的(de)測量(liang)精度(du)。

　　如果測量(liang)頭插到管道平均流速(su)處(chu)，則速(su)度(du)分布系(xi)數a=1。

　　根據式11-7和式11-11計算得到的(de)結(jie)果列于(yu)表(biao)11-1所(suo)示，a的(de)變化趨勢(shi)如圖11-2所(suo)示。

　　相(xiang)信通(tong)過以上一體化孔板流量計的(de)標準配件的(de)全部容(rong)，能夠使大家有一個(ge)較為(wei)全面的(de)認識，對選擇合適的(de)節流裝置有所幫助。如有疑問，可以隨時聯(lian)系我(wo)們(men)。