
【化】 orifice meter; orifice(flow) meter; orifice-plate flowmeter
孔板流量计(Orifice Plate Flowmeter)是一种广泛应用于工业过程流量测量的差压式流量仪表。其核心原理是通过测量流体流经管道中特定开孔(孔板)时产生的压力差来计算流量。以下是其详细解释:
定义
孔板流量计由安装在管道中的一块中心带圆孔的薄板(孔板)、取压装置及差压变送器组成。流体流经孔板时,在孔板前后产生压力差(ΔP),该压差与流体流量之间存在确定关系。
英文对照:An orifice plate flowmeter consists of a thin plate with a concentric circular hole installed in a pipeline, pressure tapping points, and a differential pressure transmitter. The pressure drop (ΔP) generated across the orifice plate is proportional to the flow rate.
工作原理
基于伯努利方程(Bernoulli's Equation)和连续性方程(Continuity Equation)。流体通过孔板时流速增加、静压降低,通过测量孔板上下游的压差,结合流体密度、孔板孔径与管道直径比(β)等参数,计算体积流量(Q)或质量流量(m)。
流量公式:
$$ Q = C cdot frac{pi d}{4} cdot sqrt{frac{2 Delta P}{rho (1 - beta)}} $$
其中:
孔板(Orifice Plate)
通常为不锈钢材质,开孔边缘需保持尖锐(Sharp Edge)以确保测量精度。根据取压方式不同,分为角接取压、法兰取压、径距取压等类型。
英文对照:A circular plate with a precisely machined central hole, typically made of stainless steel.
取压装置(Pressure Tappings)
用于获取孔板上游(高压侧)和下游(低压侧)的压力信号。常见方式包括角接钻孔(Corner Taps)、法兰取压(Flange Taps)和D-D/2取压(Radius Taps)。
英文对照:Openings located upstream and downstream of the orifice plate to transmit pressure signals to the differential pressure transmitter.
差压变送器(Differential Pressure Transmitter)
将压差信号转换为标准电信号(如4–20 mA),传输至控制系统或显示仪表。
技术优势
局限性
典型应用领域
安装需严格遵循标准(如ISO 5167或GB/T 2624),确保:
孔板流量计凭借标准化程度高、可靠性强的特点,在工业流量测量中占据重要地位。其设计、安装和使用需严格遵循国际/国家标准,并结合流体特性优化选型,以实现精确计量。
参考来源:
孔板流量计是一种基于差压原理的传统流量测量仪表,主要用于工业领域的气体、液体和蒸汽流量监测。以下是其详细解析:
孔板流量计由标准孔板与差压变送器、温度/压力变送器等组成,通过测量流体流经节流装置前后的压差来计算流量。其历史可追溯至古罗马时期,用于测量居民用水量,现代工业中则广泛应用于石油、化工、冶金等领域。
优点 | 缺点 |
---|---|
结构简单,成本低 | 压损较大,影响管道效率 |
测量精度高(±1%~2%) | 安装需足够直管段(通常≥2D) |
适用范围广(-50℃~550℃) | 长期使用后孔板可能磨损,需定期维护 |
如需更完整的参数(如公称直径、压力范围),可参考国际标准ISO 5167或企业技术文档。
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