差压式流量计的测量元件或传感器
时间：10-12
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1 标准节流装置存在的主要问题是什么？
（1）测量准确度、复现性在流量仪表中属于中等，大约为1～2级，由于存在诸多影响因素，难以提高；
（2）测量范围窄，由于差压与流量平方关系成正比，量程比也很小；
（3）现场安装条件高，尤其节流装置前直管段难以满足要求；
（4）节流装置与差压仪表间需要有引线、阀门连接，容易泄漏、堵塞和冻结，造成测量失灵；
（5）标准孔板的尖锐度随运行时间延长不断磨损变钝，测量准确度下降；
（6）大管段标准孔板（直径300mm以上）在高温下运行容易变形，形成凹凸面，影响测量准确度；
（7）标准孔板、喷嘴压损大。
2 采用标准孔板测量流量时，液体应满足什么条件？
（1）液体必须充满管道，并连续流过节流装置；
（2）液体必须是单相的、均匀地通过节流装置不能发生相变；
（3）流体流动状态是紊流，即雷诺数大于临界雷诺数；
（4）标准节流装置不适合测量脉动流和临界流。
3 孔板取压的五种方式，各有什么特点？
孔板取压有五种方式：角接取压法、法兰取压法、径距取压法、理论取压法（缩流取压法）和管接取压法（损失取压法），见图。
（2）理论取压法（缩流取压法）：为了克服管接取压法产生差压小的缺点，将下游取压点改为流体经过孔板后流束收缩最小的位置，此处产生的差压最大。但是流束收缩最小的位置是与直径比（与β）有关的函数，所以这种取压法的下游取压点是不固定的，应用起来很不方便，此方法只能作为理论分析用，没有实际应用。
（3）径距取压法：此方法是针对管接取压法产生差压小的缺点改进而来，将下游取压点的位置固定。在直径比β小于0.735时，径距法与理论法的数据很接近。在结构上，没有复杂的加工件，现场安装使用很方便，在欧美国家应用广泛。
（4）角接取压法：采用环室结构，利用环室的均压作用提高测量精度。环室的结构复杂，加工费时、费料、成本高，环室的取压孔容易堵塞，不易疏通。
（5）法兰取压法：一般都在法兰上取压，结构上比角接和环室要简单，只是需要专用的孔板法兰，不能用普通法兰代替。
GB/T2624—93把径距取压法、角接取压法和法兰取压法作为标准节流装置的取压方法。
4 由标准孔板衍生出来的各种非标准孔板各有什么特点？
为解决特殊情况的测量衍生许多非标准孔板，列出10种，见图所示，其特点如下。
（2）1/4圆孔板：与标准孔板相似，只是孔口形状不同，其外形轮廓由一个与轴线垂直的端面，半径r为1/4圆构成的入口截面及喷嘴出口端面组成，特点同上。取压方式为角接或法兰取压，见图（b）。
（3）圆缺孔板：如图（c）所示，其开孔为圆的一部分，一般在圆的下半缺，该圆的直径为管道内径的98%，开孔圆弧部分的圆心与管道同心。圆缺孔板可测量脏污流体，取压方式为法兰取压。
（4）偏心孔板：这种孔板的开孔偏离管道的中心线，不与管道同心，但与管道的同心圆相切，其直径等于管道直径的98%，参见图（d）。它可以测量脏污流体，取压方式为法兰取压。
（5）楔形孔板：结构形式如图（e）。开孔位置与圆缺孔板相似，开孔为V形，可以减少压损，它也可以测量脏污流体，取压方式还未进行标准化。
（6）内藏孔板：这种孔板是将孔板与差压变送器作成一个装置，如图（f）所示，由于取消了引压管线、二次阀门，就没有管线泄漏、凝、堵等现象。它主要用于小流量测量，即管径小于50mm的流量测量，常用在管径15～40mm、流量范围1.02×106～48m3/h（液体）、0.00031～1300m3/h（气体）的测量中。
（7）线性孔板：孔板管道面积随流量大小自动变化，形成了测量差压与流量的线性关系，也扩大了测量范围。见图（g）。
（8）道尔管：结构如图（h）所示。
它是由40°入口锥角和15o扩散管组成的节流元件，正负取压口分别在锥管前部和喉部。长度是管径的1.5～2倍，仅为文丘里管的17%，道尔管产生的差压比文丘里管大，但在高压下压损很小。
（9）罗洛斯管（Lo—Loss）：由40°入口段、7°锥管、5°扩散管组成的节流元件。取压方式为角接取压，它也是低压损失的节流元件。结构形式见图4（i）。
（10）环形孔板：环形孔板结构如图4（j）所示。主要有一个固定在与管同心的圆板由三角支架固定，利用中心轴管将孔板上、下游的压力传送出去。其优点是：既能自由排出管道底部的污物，又能使气体或蒸汽沿着顶部流过。
5 弯管流量计与孔板流量计在结构和原理上有什么不同？
从结构上讲，弯管流量计传感器是以90o弯管为基础，在弯管中心的内外侧取出差压，从而测得流量；孔板流量计节流装置是在管道中心安装一个孔板作为节流件，在孔板前后取出差压，测得流量的大小，如图所示。
（1）测量准确度、复现性在流量仪表中属于中等，大约为1～2级，由于存在诸多影响因素，难以提高；
（2）测量范围窄，由于差压与流量平方关系成正比，量程比也很小；
（3）现场安装条件高，尤其节流装置前直管段难以满足要求；
（4）节流装置与差压仪表间需要有引线、阀门连接，容易泄漏、堵塞和冻结，造成测量失灵；
（5）标准孔板的尖锐度随运行时间延长不断磨损变钝，测量准确度下降；
（6）大管段标准孔板（直径300mm以上）在高温下运行容易变形，形成凹凸面，影响测量准确度；
（7）标准孔板、喷嘴压损大。
2 采用标准孔板测量流量时，液体应满足什么条件？
（1）液体必须充满管道，并连续流过节流装置；
（2）液体必须是单相的、均匀地通过节流装置不能发生相变；
（3）流体流动状态是紊流，即雷诺数大于临界雷诺数；
（4）标准节流装置不适合测量脉动流和临界流。
3 孔板取压的五种方式，各有什么特点？
孔板取压有五种方式：角接取压法、法兰取压法、径距取压法、理论取压法（缩流取压法）和管接取压法（损失取压法），见图。
a-a角接取压b-b法兰取压c-c径距取压d-d理论取压e-e管接取压
图 五种孔板取压位置
（2）理论取压法（缩流取压法）：为了克服管接取压法产生差压小的缺点，将下游取压点改为流体经过孔板后流束收缩最小的位置，此处产生的差压最大。但是流束收缩最小的位置是与直径比（与β）有关的函数，所以这种取压法的下游取压点是不固定的，应用起来很不方便，此方法只能作为理论分析用，没有实际应用。
（3）径距取压法：此方法是针对管接取压法产生差压小的缺点改进而来，将下游取压点的位置固定。在直径比β小于0.735时，径距法与理论法的数据很接近。在结构上，没有复杂的加工件，现场安装使用很方便，在欧美国家应用广泛。
（4）角接取压法：采用环室结构，利用环室的均压作用提高测量精度。环室的结构复杂，加工费时、费料、成本高，环室的取压孔容易堵塞，不易疏通。
（5）法兰取压法：一般都在法兰上取压，结构上比角接和环室要简单，只是需要专用的孔板法兰，不能用普通法兰代替。
GB/T2624—93把径距取压法、角接取压法和法兰取压法作为标准节流装置的取压方法。
4 由标准孔板衍生出来的各种非标准孔板各有什么特点？
为解决特殊情况的测量衍生许多非标准孔板，列出10种，见图所示，其特点如下。
图 非标准孔板
（2）1/4圆孔板：与标准孔板相似，只是孔口形状不同，其外形轮廓由一个与轴线垂直的端面，半径r为1/4圆构成的入口截面及喷嘴出口端面组成，特点同上。取压方式为角接或法兰取压，见图（b）。
（3）圆缺孔板：如图（c）所示，其开孔为圆的一部分，一般在圆的下半缺，该圆的直径为管道内径的98%，开孔圆弧部分的圆心与管道同心。圆缺孔板可测量脏污流体，取压方式为法兰取压。
（4）偏心孔板：这种孔板的开孔偏离管道的中心线，不与管道同心，但与管道的同心圆相切，其直径等于管道直径的98%，参见图（d）。它可以测量脏污流体，取压方式为法兰取压。
（5）楔形孔板：结构形式如图（e）。开孔位置与圆缺孔板相似，开孔为V形，可以减少压损，它也可以测量脏污流体，取压方式还未进行标准化。
（6）内藏孔板：这种孔板是将孔板与差压变送器作成一个装置，如图（f）所示，由于取消了引压管线、二次阀门，就没有管线泄漏、凝、堵等现象。它主要用于小流量测量，即管径小于50mm的流量测量，常用在管径15～40mm、流量范围1.02×106～48m3/h（液体）、0.00031～1300m3/h（气体）的测量中。
（7）线性孔板：孔板管道面积随流量大小自动变化，形成了测量差压与流量的线性关系，也扩大了测量范围。见图（g）。
（8）道尔管：结构如图（h）所示。
它是由40°入口锥角和15o扩散管组成的节流元件，正负取压口分别在锥管前部和喉部。长度是管径的1.5～2倍，仅为文丘里管的17%，道尔管产生的差压比文丘里管大，但在高压下压损很小。
（9）罗洛斯管（Lo—Loss）：由40°入口段、7°锥管、5°扩散管组成的节流元件。取压方式为角接取压，它也是低压损失的节流元件。结构形式见图4（i）。
（10）环形孔板：环形孔板结构如图4（j）所示。主要有一个固定在与管同心的圆板由三角支架固定，利用中心轴管将孔板上、下游的压力传送出去。其优点是：既能自由排出管道底部的污物，又能使气体或蒸汽沿着顶部流过。
5 弯管流量计与孔板流量计在结构和原理上有什么不同？
从结构上讲，弯管流量计传感器是以90o弯管为基础，在弯管中心的内外侧取出差压，从而测得流量；孔板流量计节流装置是在管道中心安装一个孔板作为节流件，在孔板前后取出差压，测得流量的大小，如图所示。
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