压力变送器原理图（压力变送器原理及用途）

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之前几篇文章中讲过智能压力变送器在压力测量、液位测量、流量测量中都有应用，本文讲一下智能压力变送器在流量中的应用。基本原理都是利用智能压力变送器的差压通过不同的公式计算从而转换成流量。

  1. 测量原理

充满管道的流体，当它们流经管道内的节流装置时，流束将在节流装置的节流件处形成局部收缩，从而使流速增加，静压力低，于是在节流件前后便产生了压力降，即压差，介质流动的流量越大，在节流件前后产生的压差就越大，所以差压流量计可以通过测量压差来衡量流体流量的大小。这种测量方法是以能量守恒定律和流动连续性定律为基准的。

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两式中P1、v1、A1分别为节流元件前的压力、速度、流通截面积， P2、v2、A2分别为节流元件后的压力、速度、流通截面积、ρ为流体密度。

结合两式推导可得

压力变送器原理图（压力变送器原理及用途）

式中K为仪表系数，可见流量正比于差压的开方值。

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2.组成

智能压力变送器测量流量分为法兰式测量，导压管式测量。

法兰式测量由双法兰智能压力变送器、节流装置、取压阀、（冲洗环）四部分组成。对于高毒危化品可以取消取压阀和冲洗环。

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导压管式测量有智能压力变送器。节流装置、取压阀、五阀组等组成。

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差压流量计由节流装置、导压管路、阀组和差压变送器组成。

节流装置是使流体产生收缩节流的节流元件和压力引出的取压装置的总称，用于将流体的流量转化为压力差。

导压管路是取节流装置前后产生的差压，传送给压力变送器。

阀组用于连接导压管与差压变送器组件，防止变送器投用时单腔受压损坏膜盒。

3.节流元件

检测件又可按其标准化程度分为二大类:标准节流元件和非标准节流元件。

所谓标准检测件是只要按照标准文件设计、制造、安装和使用,无须经实流标定即可确定其流量值和估算测量误差。常用的有：标准孔板、标准喷嘴、标准文丘里管。

非标准检测件是成熟程度较差的,尚未列入国际标准中的检测件。公司主要采用楔形体这一形式。

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4.特点

孔板流量计：

结构易于复制，简单、牢固、性能稳定可靠；应用范围广，包括全部单相流体（液、气、蒸汽）；范围度窄，一般范围度仅3∶1 ～ 4∶1 ；有较长的直管段长度要求前10D后5D；压力损失大；对腐蚀、磨损、结垢、脏污敏感，长期使用精度难以保证。

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平衡流量计：

直管段要求低，最低可做到前0.5D后0.5D；永久压损低；使用寿命长；测量范围宽；安装简单；可测双向流。

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楔形体流量计：

适用于低粘度大流量、高粘度小流量的流体；结构独特，无沉积，不堵塞，适用范围广，特别适用于高粘度、结晶混合液、脏污液体，适用于DN25-DN1200的管道；直管段要求前5D后2D；可测双向流；耐磨性好，长期运行精度高，安装维护方便。

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5.安装注意事项

安装节流原件的前后直管段原则上越长越好，为此要保证节流原件前20D后10D；

节流原件的开孔中心需与管道中心线同心，其偏差不得超过1度；

安装孔板时，确定好孔板节流件方向与管道介质方向相符，孔板反装会造成流量指示变小；

管道内的流束应该是稳定的；

被测介质在流过节流装置时不应发生相变；

对于新安装的管路系统必须在管道冲洗后再对节流件进行安装。

  1. 取压方式的区别

角接取压：

两个取压口以一定的角度安装在节流原件上下游。上下游取压管位于孔板(或喷嘴)的前后端面处。角接取压包括单独钻孔和环室取压。 单独钻孔用在DN400以上口径场合，一般为环室取压。适用于：标准孔板、喷嘴

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法兰取压：

上下游侧取压孔的轴线至孔板上、下游侧端面之间的距离均为25.4±0.8mm（1inch)。取压孔开在孔板上下游侧的法兰上．

适用于：标准孔板、楔形体

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径距取压：

上游侧取压孔的轴线至孔板上游端面的距离为1Dm±0.1Dm，下游侧取压孔的轴线至孔极下游端面的距离为0.5Dm。

适用于：标准孔板（大口径）、长径喷嘴

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6.量程和迁移计算

量程：

基本是根据节流装置的计算得到的，制作厂家都会提供计算书，把差压和对应流量值进行计算填写。

迁移：仪表迁移分为两种情况

一种对于横向水平的安装的节流装置迁移量为零，如果有压力指示需要进行零点标定。

第二种对竖直安装的节流装置需要考虑两个方面的压力输入：①毛细管或取压管不在同一水平面造成的差压值，②竖直安装的节流装置充满介质后上下法兰之间造成的压力差

ΔP=P+ – P-=ρ1gh-ρ2gh

ρ1为节流装置内的介质密度，ρ2为负压侧导压管或毛细管内的介质密度

更为简单的迁移方法：待工艺将管线内充满介质后，关闭泵出口阀门或者节流装置上游手阀，待介质稳定后用手操器进行零点的迁移。这种方法简单、误差小。

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