1 測量原理

 

威力巴流量計(jì)為差壓式流量計(jì)，其測量原理和其他差壓式流量計(jì)相同，遵循伯努利方程（能量守恒定律）和流體連續(xù)方程（質(zhì)量守恒定律）。當(dāng)流體流過探頭時，在其前部產(chǎn)生一個高壓分布區(qū)，高壓分布區(qū)的壓力略高于管道的靜壓。根據(jù)伯努利方程原理，流體流過探頭時速度加快，在探頭后部產(chǎn)生一個低壓分布區(qū)，低壓分布區(qū)的壓力略低于管道的靜壓。流體從探頭流過后在探頭后部產(chǎn)生部分真空，并且在探頭的兩側(cè)出現(xiàn)漩渦，充滿管道的流體流經(jīng)管道內(nèi)的威力巴探頭，在探頭的前、后側(cè)產(chǎn)生壓力差（或稱差壓）。威力巴流量計(jì)均速流量探頭能精確地檢測到由流體的平均速度所產(chǎn)生的平均差壓。流體的流速越大，產(chǎn)生的差壓越大。通過測量差壓的實(shí)測值，能確定流過威力巴探頭的流量大小。流量測量式為

 

（1）

 

式中qv——流體的體積流量，m3/s

 

K——工作狀態(tài)下威力巴的流量系數(shù)

 

Y&UPSilon;——工作狀態(tài)下流體流過威力巴時的流束膨脹系數(shù)（對不可壓縮流體Yυ=1，可壓縮性流體，Yυ<1）；

 

S——工作狀態(tài)下管道橫截面積，m2；

 

Δp——差壓，Pa

 

ρ——工作狀態(tài)下的流體密度，kg/m3。

 

根據(jù)式（1），只要確定流量系數(shù)就可以直接計(jì)算流體的體積流量。

 

2 流量系數(shù)K的確定

 

根據(jù)空氣動力學(xué)、流體力學(xué)、邊界層理論和實(shí)際流體測試數(shù)據(jù)，VERIS公司建立了威力巴流量計(jì)探頭的流量系數(shù)K的數(shù)學(xué)分析模型：

 

（2）

 

式中Cb——探頭尺寸；

 

βυ——探頭截面與管道截面的面積比；

 

C∞——取壓孔位置。

 

K主要取決于探頭尺寸、取壓孔位置和探頭截面與管道截面的面積比，其變化與流體雷諾數(shù)變化無關(guān)，精度可達(dá)±0.5%，比其他流量計(jì)精確度高。

 

3 威力巴流量計(jì)技術(shù)特點(diǎn)

 

威力巴是一種彈頭型斷面的均速管。威力巴（探頭）迎向流體的取壓孔讀取高壓信號；側(cè)后兩面的取壓孔讀取低壓信號。通過引壓管將威力巴探頭測得的差壓信號與差壓變送器連接，變成電信號傳至二次儀表（計(jì)算機(jī)系統(tǒng)），構(gòu)成流量測量系統(tǒng)。