解析差壓式流量計(jì)常見(jiàn)的三個(gè)分類(lèi)方法

一、按產(chǎn)生差壓的作用原理分類(lèi)

1. 節(jié)流式——依據(jù)流體通過(guò)節(jié)流件使部分壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能以產(chǎn)生差壓的原理工作，其檢測(cè)件稱(chēng)之為節(jié)流裝置，是DPF的主要品種。
2. 動(dòng)壓頭式——依據(jù)動(dòng)壓轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓的原理工作，如均速管流量計(jì)。
3. 水力阻力式——依據(jù)流體阻力產(chǎn)生的壓差原理工作，檢測(cè)件為毛細(xì)管束，又稱(chēng)層流流量計(jì)，一般用于微小流量測(cè)量。
4. 離心式——依據(jù)彎曲管或環(huán)狀管產(chǎn)生離心力原理形成的壓差工作，如彎管流量計(jì)，環(huán)形管流量計(jì)等。
5. 動(dòng)壓增益式——依據(jù)動(dòng)壓放大原理工作，如皮托-文丘里管。
6. 射流式——依據(jù)流體射流撞擊產(chǎn)生原理工作，如射流式差壓流量計(jì)。

二、按結(jié)構(gòu)形式分類(lèi)

1、標(biāo)準(zhǔn)孔板

      標(biāo)準(zhǔn)孔板又稱(chēng)同心直角邊緣孔板?？装迨且粔K加工成圓形同心的具有銳利直角邊緣的薄板。孔板開(kāi)孔的上游側(cè)邊緣應(yīng)是銳利的直角。標(biāo)準(zhǔn)孔板有三種取壓方式：角接、法蘭及D-D/2取壓。為從兩個(gè)方向的任一個(gè)方向測(cè)量流量，可采用對(duì)稱(chēng)孔板，節(jié)流孔的兩個(gè)邊緣均符合直角邊緣孔板上游邊緣的特性，且孔板全部厚度不超過(guò)節(jié)流孔的厚度。 
          
2、 標(biāo)準(zhǔn)噴嘴

       標(biāo)準(zhǔn)噴嘴有兩種結(jié)構(gòu)形式：ISA 1932噴嘴和長(zhǎng)徑噴嘴。
　　a. ISA 1932噴嘴——上游面由垂直于軸的平面、廓形為圓周的兩段弧線(xiàn)所確定的收縮段、圓筒形喉部和凹槽組成的噴嘴。ISA 1932噴嘴的取壓方式僅角接取壓一種。

        b. 長(zhǎng)徑噴嘴——上游面由垂直于軸的平面、廓形為1/4橢圓的收縮段、圓筒形喉部和可能有的凹槽或斜角組成的噴嘴。長(zhǎng)徑噴嘴的取壓方式僅D-D/2取壓一種。

3、經(jīng)典文丘里管

      經(jīng)典文丘里管由入口圓筒段、圓錐收縮段、圓筒形喉部和圓錐擴(kuò)散段組成。根據(jù)不同的加工方法，有以下結(jié)構(gòu)形式：①具有粗鑄收縮段的；②具有機(jī)械加工收縮段的；③具有鐵板焊接收縮段的。

4、文丘里噴嘴 由進(jìn)口噴嘴、圓筒形喉部及擴(kuò)散段組成。

5、錐形入口孔板 錐形入口孔板與標(biāo)準(zhǔn)孔板相似，相當(dāng)于一塊倒裝的標(biāo)準(zhǔn)孔板，取壓方式為角接取壓。

6、1/4圓孔板 1/4圓孔板與標(biāo)準(zhǔn)孔板相比只是孔口形狀不同，它的外形輪廓由一個(gè)與軸線(xiàn)垂直的端面，半徑r為1/4圓構(gòu)成的入口截面及噴嘴出口端面組成。管徑小于DN40為角接取壓，大于DN40為角接取壓或法蘭取壓。 

7、圓缺孔板 其開(kāi)孔為一個(gè)圓的一部分(圓缺部分)，這個(gè)圓的直徑為管道直徑的98%，開(kāi)孔的圓弧部分的圓心應(yīng)精確定位，使其與管道同心，這樣可保證開(kāi)孔不會(huì)被連接的管道或兩端的墊片所遮蓋，取壓方式為法蘭取壓和縮流取壓(或稱(chēng)理論取壓)。

8、 偏心孔板 這種孔板的孔是偏心的，它與管道同心的圓相切，這個(gè)圓的直徑等于管道直徑的98％。安裝這種孔板必須保證它的孔不會(huì)被法蘭或墊片遮蓋住，它采用法蘭取壓和縮流取壓。

9、楔形孔板 楔形孔板的檢測(cè)件為V形，設(shè)計(jì)合適時(shí)節(jié)流件上下游無(wú)滯流區(qū)，不會(huì)使管道堵塞，取壓方式未標(biāo)準(zhǔn)化。

10、 整體(內(nèi)藏)孔板 管徑小于DN50孔板可以有多種結(jié)構(gòu)形式，當(dāng)管徑較小時(shí)孔板入口邊緣銳利度及管道糙度等對(duì)流出系數(shù)有顯著影響，因此按結(jié)構(gòu)幾何形狀及尺寸難以確定流出系數(shù)，小管徑孔板一般皆需個(gè)別校準(zhǔn)才能準(zhǔn)確確定流出系數(shù)。

11、線(xiàn)性孔板 又稱(chēng)彈性加載可變面積可變壓頭孔板，其孔隙面積隨流量大小而自動(dòng)變化，曲面圓錐形塞子在差壓和彈簧力的作用下來(lái)回移動(dòng)，孔隙的變化使輸出信號(hào)（差壓或位移）與流量成線(xiàn)性關(guān)系，并極大地?cái)U(kuò)大范圍度。

12、環(huán)形孔板 環(huán)形孔板由一個(gè)被同心固定在測(cè)量管中的圓板、三腳支架和中心軸管組成，中心軸管將上下游壓力傳送到差壓變送器。環(huán)形孔板的優(yōu)點(diǎn)是既能疏泄管道底部的較重物質(zhì)又能使管道中氣體或蒸氣沿管道頂部通過(guò)。
  
13、道爾管 道爾管結(jié)構(gòu)由40°入口錐角和15°擴(kuò)散管組成。流體首先碰到a上，再經(jīng)短而陡的錐體，到達(dá)喉部槽兩邊的兩個(gè)圓筒形部分，通過(guò)短的錐體后在f處，突然擴(kuò)大到管道中，整個(gè)長(zhǎng)度僅是管徑的1.5-2倍，是經(jīng)典文丘里管長(zhǎng)度的17%。道爾管產(chǎn)生的差壓比經(jīng)典文丘里管大，在高差壓下卻有低的壓損。

14、羅洛斯管 羅洛斯管結(jié)構(gòu)由入口段、入口錐管、喉部錐管、喉部和擴(kuò)散管組成。入口錐管的錐角為40°，喉部錐角為7°，擴(kuò)散管錐角為5°，上游取壓口采用角接取壓，其取壓口緊靠入口錐角處，下游取壓口在喉部長(zhǎng)度的一半，即d/4處。

15、彎管 利用管道系統(tǒng)彎頭作檢測(cè)件，無(wú)附加壓損及專(zhuān)門(mén)安裝節(jié)流件是其優(yōu)點(diǎn)，彎管取壓口開(kāi)在45°或22.5°處，取壓口結(jié)構(gòu)與標(biāo)準(zhǔn)孔板相同，兩個(gè)平面內(nèi)的兩個(gè)取壓口對(duì)準(zhǔn)，使其能處于同一條直線(xiàn)上，彎管內(nèi)壁應(yīng)盡量保持光滑。

16、可換孔板節(jié)流裝置 在需要檢查孔板或更換孔板時(shí)，可無(wú)需拆開(kāi)管道，短時(shí)間暫停管道內(nèi)被測(cè)介質(zhì)的流動(dòng)，這時(shí)就可打開(kāi)上蓋，取出孔板及密封件予以檢查或更換。

17、臨界流節(jié)流裝置 臨界流節(jié)流裝置有兩種結(jié)構(gòu)形式：圓環(huán)喉部文丘里噴嘴和圓筒喉部文丘里噴嘴。

　　a．圓環(huán)喉部文丘里噴嘴 它由入口段、圓弧收縮段和擴(kuò)散段組成。入口收縮段是一個(gè)喇叭形曲面，該曲面延伸至最小斷面處(喉部)，并與擴(kuò)散段相切。在入口平面的上游，廓形沒(méi)有規(guī)定，但在每個(gè)軸向位置上，其直徑都應(yīng)等于或大于喇叭形擴(kuò)張部分的直徑。

　　b．圓筒形喉部文丘里噴嘴 它由入口段、圓弧收縮段、圓筒形喉部及擴(kuò)散段組成。其入口平面為入口輪廓相切且垂直于噴嘴中心線(xiàn)的平面。收縮段為1/4圓曲面，一端與入口平面相切，另一端與圓筒喉部相切。1/4圓曲面和圓筒喉部之間的連接應(yīng)沒(méi)有缺陷，連接要平滑。

三、按用途分類(lèi)

1. 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置 ISO 5167或GB/T2624中所包括的節(jié)流裝置稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置，它們是標(biāo)準(zhǔn)孔板、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴、經(jīng)典文丘里管和文丘里噴嘴。在設(shè)計(jì)、制造、安裝及使用方面皆遵循標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，可不必個(gè)別校準(zhǔn)而使用。
2. 低雷諾數(shù)節(jié)流裝置 如1/4圓孔板、錐形入口孔板和雙重孔板等。
3. 臟污流節(jié)流裝置 如圓缺孔板、偏心孔板和楔形孔板等。
4. 低壓損節(jié)流裝置 如道爾管、羅洛斯管、彎管及環(huán)形管等。
5. 小管徑節(jié)流裝置 如整體(內(nèi)藏)孔板和一體式流量變送器等。
6. 寬范圍度節(jié)流裝置 如線(xiàn)性孔板等。
7. 臨界流節(jié)流裝置 如臨界流文丘里噴嘴等。

　　應(yīng)用最普遍的節(jié)流件標(biāo)準(zhǔn)孔板結(jié)構(gòu)易于復(fù)制，簡(jiǎn)單，牢固，性能穩(wěn)定可靠，使用期限長(zhǎng)，價(jià)格低廉。節(jié)流式DPF應(yīng)用范圍極廣泛，至今尚無(wú)任何一類(lèi)流量計(jì)可與之相比。全部單相流體，包括液、氣、蒸汽皆可測(cè)量，部分混相流，如氣固、氣液、液固等亦可應(yīng)用，一般生產(chǎn)過(guò)程的管徑、工作狀態(tài)(壓力，溫度)皆有產(chǎn)品。檢測(cè)件與差壓顯示儀表可分開(kāi)不同生產(chǎn)廠(chǎng)生產(chǎn)，便于專(zhuān)業(yè)化形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)，它們的結(jié)合非常靈活方便。檢測(cè)件，特別是標(biāo)準(zhǔn)型的是全世界通用的，并得到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織的認(rèn)可。對(duì)標(biāo)準(zhǔn)型檢測(cè)件進(jìn)行的試驗(yàn)研究是國(guó)際性的，其他流量計(jì)一般僅依靠個(gè)別廠(chǎng)家或研究群體進(jìn)行，因此其研究的深度和廣度不可同日而語(yǔ)。從時(shí)間上看，標(biāo)準(zhǔn)型檢測(cè)件自20世紀(jì)30年代由國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織確定后再也沒(méi)有改變，其研究資料及生產(chǎn)實(shí)踐的積累極其豐富，它涉及的應(yīng)用范圍還沒(méi)有一類(lèi)流量計(jì)可比。

　　正是由于上述原因，標(biāo)準(zhǔn)型節(jié)流式DPF無(wú)需實(shí)流校準(zhǔn)，即可投用，在流量計(jì)中亦是惟一的。目前在各種類(lèi)型中以節(jié)流式和動(dòng)壓頭式應(yīng)用最多。節(jié)流式已開(kāi)發(fā)20余品種，并且仍有新品種開(kāi)發(fā)出，較成熟的向標(biāo)準(zhǔn)型發(fā)展，ISO設(shè)有專(zhuān)門(mén)技術(shù)委員會(huì)負(fù)責(zé)此項(xiàng)工作。動(dòng)壓頭式以均速管流量計(jì)為代表，近年有較快發(fā)展，它是插入式流量計(jì)的主要品種，其用量在迅速增加。