锥形流量计工作原理及优缺点

锥形流量计工作原理

锥形流量计是一种差压型的流量仪表。以差压原理设计的流量仪表已经有了一百多年的应用历史了，差压型流量计是基于密封管道中的能量转换原理，也就是说对于稳定流体，管道压力与管道中的介质流速的平方根成反比:速度增加压力会下降，当介质接近锥体时，其压力为P1,在介质通过锥体的节流区时，速度会增加压力会降低为P2，如图1所示，P1和P2都通过锥形流量计的取压口引到后接差压变送器上，流速发生变化时，锥形流量计的两个取压口之间的差压值会增大或缩小。当流速相同时，若节流面积大，则产生的差压值也大，β值等于锥体的节流面积除以管道内径的截面积(可换算成两者之间的直径比)。

(一)锥形流量计的优点

①锥形流量计的准确度可以达到O．5％。
根据国外资料报导，在CEESI的依阿华(IOWA)的天然气大流量测试装置上曾对一批口径从457mm至71lmm的锥形流量计进行了测试，其不确定度从±0．118％到士0．203％不等．对两个相同口径(660mm)的锥形流量计测试后，所有测试点的总离散度在±O．55％以内。该不确定度水平可与其他各种高级气体流量计相比。
②锥形流量计的重复性优于±0．1％。
③锥形流量计的量程比优于孔板流量计。
④锥形流量计安装时所要求直管段很短，上游要求O至3D，下游要求0至1D：不需要在锥形流量计的上游安装流动调整器。大大的节约了固定工况下的费用和安装空间。
⑤流量计结构设计是流体扫过型结构，不可能截留流体中任何夹带的气，液或固相污物，非常适用于脏污流体的流量测量，如焦炉煤气，湿气体等；专用特殊设计的锥体可以减弱被测压力(差压)场中脉动(振荡)的幅值，从而减小差压信号中的噪声。
⑥锥形节流装置中无可动部件，不易产生卡死。
⑦当流体流经具有特殊廓形的内锥体时，会在其周边形成边界层并疏导流体离开锥体尾部的边缘，从而减少它被磨损的可能性，从而保证其性能的稳定。
⑧由于压损小，锥形流量计适用于低静压流体流量测量的使用场合，如烟道气。

(二)锥形流量计的缺点：

①当要求锥形流量计具有优于O．5％的准确度，对每一台流量计都要求在尽可能接近于使用条件的校准装置上对它进行实流校定，即标定它的流出系数C。由此产生标定费用过大，特别是大口径时候。
②锥形流量计尚未达到标准化的程度，无法象孔板流量计一样进行标准化生产，因而产品设计、制造成本教高。
③由于结构上原因，无法用一台锥形流量计适应双向流的流量测量要求。