新型節流式差壓流量計—RC調整型流量計

張淑娜++孫義偉

【摘 要】差壓流量計是很一類應用最為廣泛、用量占居首位的流量計，測量介質流量計的儀表，它是流量計選用優先考慮的儀表。RC調整型流量計是一種革命性的差壓式流量計（俗稱平衡流量計、多孔流量計），它繼承了傳統差壓式流量計結構簡單、安全可靠、便于檢修維護的優點，又可以對上游流體的流速分布曲線重新整流，這一節流方式的變化，帶來了差壓式流量了技術的一場革命性的創新突破和應用。

【關鍵詞】差壓式 RC 調整型流量計 節流

1 測量原理

調整型流量傳感器是一個多孔的節流整流器，安裝在管道的截面上，每個孔的尺寸和分布是基于獨特的公式和測試數據定制的，稱為函數孔。當流體通過調整型流量傳感器的函數孔時，流體被平衡調整，渦流被最小化，產生高頻低幅壓力信號，形成近似理想流體，使流場滿足伯努利方程的要求。整型流量計平衡調整流場，使流速分布規則、均勻、接近理想流體；減少渦流和壓力損失。

當流體接近調整型流量傳感器時，在其前部產生均勻壓力PH，當流體通過調整型流量傳感器時，由于流體流通面積減小，流體會逐漸加速，在傳感器的下游形成一個穩定低壓區，壓力為PL，PH和PL通過流量計的取壓口連接到差壓變送器上，流量變化時，流量計的兩個取壓口之間的差壓就會相應的增大或減小。流體的流量與流經調整型流量傳感器前后所產生差壓的平方根成線性關系，即密閉管道中能量相互轉化的伯努利方程：

2 調整型流量計優點

調整型流量計具有精度高、直管段短、壓損低、量程比寬、重復性和長期穩定性好、耐臟污、適應性廣等優點。

2.1 直管段要求低

調整型流量傳感器獨特的函數多孔節流整流的結構設計，可以對上游流體的流速分布曲線重新平衡整流，使其更接近理想流體。即使在極端苛刻安裝條件下也能均勻流體流速分布，保證了調整型流量計依然有很高的測量精度。

管道內流體的流速分布不可能是理想的，即使是理想流體因著管道上安裝的阻流件也會受到干擾，調整型流量計獨特的函數多孔節流整流的結構設計可以克服這一缺陷，當流體接近調整型流量傳感器時，調整型流量傳感器對流體進行平衡整流并重塑流體流速分布曲線，使其成為理想的流速分布。

調整型流量計這一結構上的特點，決定了：

（1）調整型流量計對直管段要求低，對于法蘭對夾型其上游要求1D直管段、下游要求0.5D直管段，對于管道式的，因為其結構長度已經考慮了對直管段的要求，所以現場安裝無需直管段。

（2）調整型流量計適用于測量各種工況、各種環境條件下介質流量的差壓式流量計。

（3）調整型流量計是測量大口徑管道、特材管道和直管段不足管道介質流量的最理想選擇。

2.2 測量精度高，重復性好

調整型流量傳感器獨特的函數多孔節流整流的結構設計，使流體通過傳感器后，形成很小并對稱分布的旋渦，這些等效均勻對稱分布的小旋渦不僅使信號波動小，而且可以產生高頻低輻的穩壓信號，使輸出的信號精確而穩定，即使在低流量、低差壓的情況下，仍能保持較高的測量精度和穩定性，特別適合于低密度、低流速氣體的測量。

讀數精度一般：≤±0.5%，重復性：≤±0.1%；特殊要求可以達到：≤±0.3%。重復性：≤±0.1%。

2.3 長期穩定性好

調整型流量傳感器獨特的函數多孔節流整流的結構設計，可以引導流體在流動中節流，使流場平衡穩定；函數孔均勻對稱的分布可以分散受力，降低了紊流剪切力，可以最大限度的消除流體對節流件的沖刷和磨損，使其β值穩定不變，具有長期穩定性，可以滿足裝置長周期運行的要求。

2.4 測量范圍寬，永久壓力損失小

調整型流量傳感器獨特的函數多孔節流整流的結構設計，可以引導流體在流動中節流，減少了紊流剪切力和渦流的形成，降低了動能損失，在同樣的測量工況不降低差壓值情況下，可比傳統節流裝置降低到1/2～1/5的永久壓力損失，從而節省了相當大的運行能量成本，是一種節能型儀表，可以實現節能減排。調整型流量傳感器克服了傳統節流件強迫流體突然改變流線的缺陷，渦流被最小化，產生高頻低幅壓力信號，差壓信號穩定，從而極大提高了測量量程比，其常規量程比為10：1、最大可以到30：1，β值可以在0.25～0.9之間選擇，雷諾數介于200～107。

2.5 緊湊型一體化調整型流量計獨有特點

一體化調整型流量計由調整型流量傳感器、差壓變送器、三閥組等部分組成，因其獨特的緊湊結構設計，適用于有限直管段應用領域，消除了由上游干擾（雙彎頭、閥門、大小頭）引起的旋渦和不規則流動剖面。與傳統節流裝置安裝相比，可以節約50%以上的費用。因為：減少直管段需求；降低安裝成本（不需使用配件、引壓管、閥門、接頭和閥組，可降低總安裝成本）；獨有中央對中機構，確?，F場安裝時與管道同心；基于ASME/ISO角接取壓設計。

3 應用領域

調整型流量計適用于石油、石化、化工、冶金（有色金屬及鋼鐵）、CDM計量、熱電、長輸管線、熱力管網、市政工程（水處理及燃氣）、制藥、造紙、海洋、環保、煙草、海上石油平臺、核工業及航天等工程測量各種工況條件下的氣相、混合氣相、液相、多相液體、氣液兩相（濕氣中液相質量比≤5%）、粉塵、高速流、含有固體懸浮顆粒的液相、溶劑、振動、電磁干擾、腐蝕性等流體測量。

參考文獻：

[1]蔡武昌，孫淮清，紀綱.流量測量方法和儀表的選用[M].北京：化工工業出版社，2001.3.

[2]王國永.一體化智能孔板流量計的探討[J].自動化與儀器儀表，2008年3期.