差压式流量计

• 2、取压口 • 取压口一般设置在法兰、环室或夹紧环上。法兰、环室和夹紧环的安装，应
考虑被测流体为液体时防止气体进入导压管；被测流体为气体时防止水和脏 物进入导压管。若安装节流装置的主管道处于水平或倾斜位置，则取压口的 位置选择如图2。安装节流装置的主管道处于垂直位置时，取压口的位置在取 压装置的平面上，可任意选择。 • 3、冷凝器、集气器、沉降器和截断阀 • 冷凝器的作用是使导压管中的被测蒸汽冷凝，并使正、负导压管中的冷凝液 面有相等的高度且保持恒定。为此，冷凝器的容积应大于在全量程内差压计 或差压变送器工作空间的最大容积变化的3倍，在水平方向的横截面积不得小 于差压计或差压变送器的工作面积，以便忽略由于冷凝器中的冷凝液面波动 而产生的附加误差。 • 测量蒸汽流量用的差压信号管路，必须装设冷凝器。被测流体为高压 （≥20MPa、400℃）蒸汽时，在节流件和冷凝器之间应装设冷凝水捕集器， 以防流量波动很大时，冷凝水返回主管道并使节流件变形。被测流体为液体 时，应在导压管的各最高点上装设集气器或排气阀，以便收集和定期排出信 号管路中的气体。对于各种被测流体，在导压管的最低点应装设沉降器或排 污阀，以便收集和定期排出信号管路中的污物和气体信号管路中的积水。在 靠近节流件的信号管路上应装截断阀。信号管路上装有冷凝器时，应在靠近 冷凝器的位置上装设截断阀。截断阀的流通面积不应小于导压管的流通面积， 截断阀的结构应能防止在其本体中聚积气体或液体，避免影响差压信号的传 送。建议采用直孔式截断阀。
2、差压变送器:差压变送器是差压式流量计中的重要组成部分，它将节流 装置的差压信号转变成电流信号，以便于二次仪表处理和运算。早期使用的差压 式流量中DDZ—II(输出0—10mA)和DDZ—III(输出4—20mA)型，其准确度均为 ±0.5%，基本能满足工业计量的要求。
3、 显示仪表:显示仪表将差压变送器产生的标准电流信号及其它装置产生 的补偿信号进行开方并积算，显示瞬时流量、累积流量及其它流量。对于压力、 温度波动范围较大的测量介质，如过热蒸汽等，必须进行温度、压力补偿，对于 饱和蒸汽，应进行压力(或温度)补偿。
DPF按其检测件的作用原理可分为节流式、动压头式、水力阻力式、离心式、动压 增益式和射流式几大类，其中以节流式和动压头式应用最为广泛。
节流式的DPF检测件按其标准化程度分为标准型和非标准型两大类。所谓标准节流 装置是按照标准文件设计、制造、安装和使用，无须经实流校准即可确定其流量值并 估算流量测量误差，非标准节流装置是成熟程度较差，尚未列入标准文件中的检测件。
第四节几种典型差压式流量计的结构简介
标准孔板
标准孔板可用于测量管道中液体、气体、蒸汽的流量。标准孔板是按国标GB/T2624-93进行设 计制造，按JJG640-94进行检定。无需实流标定。标准孔板可以采用角接取压（包括环室取压）、法 兰取压或D-D/2取压三种取压方式。按国标规定进行设计、制造和检定标准孔板无需实流标定，精度 高，结构简单，制造成本低，但压力损失较大。标准孔板广泛用于石油、化工、冶金、电力等行业。 是迄今为止应用最多的一种流量计。
1、 重复性好、精确度高，经标定的楔形流量计，准确度达0.5 级。 2、 具有自清洁能力，无滞流区。 3 、耐磨损、寿命长、可靠性高。 4 、永久压损比孔板小。 5 、一体型结构，现场安装无需安装导压管路，直接与管道进行螺纹或法兰连接。施工省时省力， 维护方便。
第五节 差压式流量计的安装
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差压式流量计的安装，包括节流装置、差压
差压式流量计 培训讲义
差压流量计
第一节 概述
1.1差压式流量计的主要用途和组成 差压式流量计（以下简称DPF或流量计）是根据安装于管道中流量检测件产生的
差压、已知的流体条件和检测件与管道的几何尺寸来测量流量的仪表。 差压流量计由节流装置、上下游直管段和差压流量仪表组成。 或者说：DPF由一次装置（检测件）和二次装置（差压转换和流量显示仪表）组
1）标准节流装置；2）低雷诺数节流装置；3）脏污流节流装置；4） 低压损节流装置；5）小管径节流装置；6）宽范围度节流装置；7） 临界流节流装置
差压流量计除按节流装置的标准化程度分类，也可按差压产生的方式进行分类：
1）节流式 依据流体通过节流件使部分压力能转变为动能以产生差压的原理工作，其检测 件称之为节流装置，是DPF的主要品种。 2）动压头式 依据动压转变为静压的原理工作，如均速管流量计。 3）水力阻力式 依据流体阻力产生的压差原理工作，检测件为毛细管速，又称层流流量计， 一般用于微小流量测量。
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D－工作条件下上游管道内径
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qm－质量流量 Kg/s
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qv－体积流量 m3/s
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β－直径比d/D 无量纲
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ρ－流体的密度 kg/m3;
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ε－可膨胀性系数 无量纲
第三节 差压流量计的组成
差压式流量计有节流装置、引压导管、三阀组、差压变送器和二次仪表组 成。
1、 节流装置:节流装置由节流件和取压装置构成 （1）、节流件：标准孔板、标准喷嘴、长径喷嘴、1/4圆孔板、双重孔板、 偏心孔板、圆缺孔板、锥形入口孔板等 。标准节流件有三种类型，即：孔板、喷 嘴、文丘利管。其中流体流过孔板所产生的压力损失最大，且孔板具有制造简单、 适用性广、使用寿命长等特点，工业生产中广泛采用标准孔板，准确度可达 ±0.5—±1%，公称为50—1200mm （2）、取压装置：环室、取压法兰、夹持环、导压管等。取压装置有两个 取压口，一个是上游取压口，一个是下流取压口，上流取压口引出流体的正压力， 下游取压口引出流体的负压力。
• 7、差压计的安装 • 差压计的安装主要是安装地点周围条件（例如：温度、湿度、腐蚀性、振动
等）的选择。如果现场安装的周围条件与差压计使用时规定的要求条件有明 显差别时，应采取相应的预防措施，否则应改换安装地点。其次，当测量液 体流量时或引压导管中为液体介质时，应使两根导压管路内的液体温度相同， 以免由于两边密度差别而引起附加的测量误差。 • 8、标准节流装置的直管段要求 • 节流装置的直管段是指节流件上、下游直管段的一部分或一段管道，包括节 流件的夹持环及流动调整器。只有节流件和直管段的几何尺寸都满足要求， 才能保证流出系数具有标准规定的测量不确定度。对直管段的要求包括对直 管段长度、表面粗糙度、圆度、管径等方面的要求。 • （1）、直管段的长度。对孔板、喷嘴和文丘里管具体要求的最短直管段长度 如表3-表5。在现场确定节流件上游直管段长度的要求时，应分三个方面考虑， 首先考虑节流件上游侧第一阻流件与节流件的直管段是否符合要求；其次考 虑节流件上游侧第一阻流件与第二阻流件之间的直管段距离是否符合要求； 最后，考虑第二阻流件以上各阻流件与孔板之间直管段是否符合要求。对于 确定节流件下游侧直管段长度的要求时，只须考虑节流件下游侧第一阻流件 与节流件的直管段是否符合要求。当直管段的长度小于零附加不确定度时， 且等于或大于0.5%附加不确定度值时，应对节流装置的测量不确定度算术相 加0.5%。对于这种附加的0.5%的不确定度，系统中只能出现一次，否则不能 给出准确的附加测量不确定度值。 • （2）、直管段的表面粗糙度。对孔板、标准喷嘴、长径喷嘴、文丘里喷嘴直 管段的表面粗糙度是指在节流件上游10D范围内有关粗糙度的规定，应满足 各自相关技术要求。
文丘里管结构形式
经典式文丘里管
经典文丘里管是按国标GB/T2624-93设计制造，按检定规程JJG640-94检定的。 在标准节流装置中，它所要求的上、下游直管道最短、永久压力损失最小、性能稳 定、维护方便。因其计算准确、能耗小，已广泛用于石油、化工、电力、冶金行业。
V锥流量计结构形式
V锥流量计
成。通常以检测件的形式对DPF分类，如孔板流量计、文丘里管流量计及均速管流量 计等。二次装置为各种机械、电子、机电一体式差压计，差压变送器和流量显示及计 算仪表，它已发展为三化（系列化、通用化及标准化）程度很高的种类规格庞杂的一 大类仪表。
差压计既可用于测量流量参数，也可测量其他参数（如压力、物位、密度等）。 1.2差压式流量计的形式及分类
楔形流量计结构形式
楔形流量计
楔形流量计是八十年代开始开始逐步走向实用的一种新型流量计，其检测件是一个V字形楔块 （又称楔形节流件），它的圆滑顶角朝下，这样有利于含悬浮颗粒的液体或粘稠液体顺利通过，不 会在节流件上游侧产生滞流。因此特别适合在石油、化工等行业中用于体积流量和质量流量的测量。 楔形流量计有哪些特点
板之间的垫片），其厚度一般应为0.5-1.0±0.1mm。夹紧后垫片不得突入管道内壁。 • 为了正确确定工作温度下的β值，应采用已知热膨胀系数的材质制造管道和节流件。若
管道材质和节流件材质热膨胀系数不一致，节流件的安装应保证夹紧后在受热情况下 能自由膨胀，以免变形。 • 管口与法兰密封面应平齐，夹紧环室或夹紧环的法兰密封面应为凸型，并与环室或夹 紧环的凹槽配合。 • 在节流件上游侧（装有环室或夹紧环时，应在环室、夹紧环前）0D、1/2 D、1D和2D 处，取与管道轴线垂直的四个截面。在每个截面上，以大致相等的角距离取四个内径 单测值，共得16个单测值，并求其平均值。任意单测值与平均值比较，其偏差不得大 于±0.3%。在节流件下游侧的0D和2D处，亦应取8个单测值，其偏差应在±2%以内。 • 与节流装置的安装和使用有关的管段和管件连接处不得有任何突变。 • 对新装管路系统必须在管道冲洗后再进行节流件的安装。 • 对于测量准确度要求较高的场合,最好把节流件、环室（或夹紧环）和上游8D、下游2D 长的带连接法兰的直管段先行安装，并检验合格后再装入主管道。
简单地说，就是充满管道的流体流经管道内的节流装置，在节流件附近造成局部收缩，流 速增加，在其上、下游两侧产生静压力差。
• 在已知有关参数的条件下，根据流动连续性原理和伯努利方程可以推 导出差压与流量之间的关系而求得流量。其基本公式如下：
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C－流出系数 无量纲
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d－工作条件下节流件的节流孔或喉部直径 ,mm