均速管流量計,由其結(jié)構(gòu)示意圖所知,它是一根沿直徑插入管道中的中空金屬桿,在迎向流體流動方向有成對的測壓孔,一般說來是兩對,但也有一對或多對的,其外形似笛。迎流面的多點測壓孔測量的是總壓,與全壓管相連通,引出平均全壓p1,背流面的孔板流量計中心處一般開有一只孔,與靜壓管相通,引出靜壓p2。均速管是利用測量流體的全壓與靜壓之差來測量流速的。均速管的輸出差壓(△p)和流體平均速度(v),可根據(jù)經(jīng)典的伯努利方程得出 (1) 式中; △P——全壓與靜壓之差,Pa ρ——流體密度,kg/m3 k——校正系數(shù)。 如果用流量來表示,其電磁流量計流量計算基本公式為 式中 qv ——流體的體積流量,m3/s; qm——流體的質(zhì)量流量,kg/s; α ——工作狀態(tài)下均速管的流量系數(shù); ε——工作狀態(tài)下流體流過檢測桿時的流束膨脹系數(shù); A——工作狀態(tài)下管道內(nèi)截面面積,m2 對于不同壓縮V錐流量計性流體:ε=1; 對于可壓縮性流體:ε<1 全壓孔的位置,可按等分面積法求取。這樣,在流量變化的情況下均速管能有較好的適應(yīng)能力,所反映的誤差較小。所謂等分面積法,就是將管道截面渦街流量計分割成內(nèi)圓和外環(huán)的等效平均流速點,這些點就是全壓孔的位置,如圖3所示。 全壓孔的開孔位置可用切比雪夫數(shù)值積分的解法求得,如圖4所示,圖中r1=±0.4597R,r2=±0.8881R,r1,r2為取壓孔中心距磁翻板液位計管道中心的距離,R為管道內(nèi)半徑。 對于這種選點方法,無論是數(shù)目還是位置,近年來學(xué)術(shù)界及國際標(biāo)準(zhǔn)化組織均提出了異議,認(rèn)為管內(nèi)的流動應(yīng)分為三個區(qū)域,選點按對數(shù)——切比雪夫(Log-Jchebycheff)法進(jìn)行,因此,總壓檢測孔的位置應(yīng)為;r1=±0.03754R;r2=±0.7252R;r3=±0.9358R。這種方法已被國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)封閉管道中的流量測量委員會(TC30)所確認(rèn),鑒于上述原因,通過人們的試驗研究,均速管的總壓孔數(shù)目還是建議采用二對或三對為宜。 背壓檢測孔長期以來采用一個,是由于人們已經(jīng)認(rèn)識到均速管按規(guī)范是處于位勢流中,而位勢流的前題是管道橫截面上各點靜壓均相等,沒有橫向流動。從這個角度來看,一個背壓檢測孔已足夠,為了防止流體的流量在檢測過程中阻塞背壓檢測孔,多孔的背壓取壓,已開始應(yīng)用在均速管流量傳感器上,總之,由流量的基本公式可知,只要有效地測出均速管的輸出差壓△P,就可測出流體的流量值,這就是均速管流量傳感器的測量原理。