平衡流量傳感器的工作原理及優(yōu)點

平衡流量傳感器是一種革命性的差壓式流量儀表，它的工作原理與其他差壓式流量傳感器一樣，都是基于密封管道中的能量轉(zhuǎn)換原理：在理想流體的情況下管道中的流量與差壓的平方根成正比；用測出差壓值根據(jù)伯努利方程即可計算出管道中的流量。平衡流量傳感器是一個多孔的圓盤節(jié)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特殊的公式和測試數(shù)據(jù)而定制的，該孔也被稱之為函數(shù)孔。當(dāng)流體穿過圓盤的函數(shù)孔時，流體將被平衡整流，渦流被最小化，形成近似理想流體，通過取壓裝置，可獲得穩(wěn)定的差壓信號，根據(jù)伯努利方程計算出體積流量、質(zhì)量流量。

平衡流量傳感器的優(yōu)點

1、線性度高、重復(fù)性好

平衡流量傳感器具有對稱多孔結(jié)構(gòu)特點，能能將流場平衡穩(wěn)定，降低了渦流、振動和信號噪聲，流場穩(wěn)定性大大提高，使線性度比孔板提升了5～10倍，重復(fù)性大大提高,可達(dá)到±0.1%，從其綜合性能來看，平衡流量傳感器屬于高檔流量傳感器行列。

2、直管段要求低

平衡流量傳感器由于流場穩(wěn)定，且壓力恢復(fù)比孔板快兩倍，大大所短了對直管段的要求，其前后直管段一般為前3D后1D，最小可以小于0.5D，從而省去大量直管段，尤其是特殊昂貴的材料的管道。

3、量程比寬

與傳統(tǒng)節(jié)流裝置相比,平衡流量傳感器極大提高了測量量程比.研究結(jié)果顯示，雷諾數(shù)大于50000時，選擇合適的孔徑參數(shù)，平衡流量傳感器無上限，根據(jù)工業(yè)測量實際應(yīng)用的需要，常規(guī)測量量程比為10：1，選擇合適的參數(shù)可以做道30：1或更高。

4、減少永久壓力損失

平衡流量傳感器的對稱平衡設(shè)計，減少了渦流的形成和紊流摩擦，降低了動能的損失，在同樣的測量工況下，與孔板相比減少了2.5倍的永久壓力損失，接近文丘里管，從而節(jié)省了相當(dāng)大的運行能量成本，是一種節(jié)能型儀表，值得大量推廣。

5、耐臟污不易堵

多孔對稱的平衡設(shè)計，減少了紊流剪切力和渦流的形成，從而大大降低了滯留死區(qū)的形成，保證臟污介質(zhì)順利通過多個孔，減小了流體孔被堵塞的機會。

6、可直接替換孔板

其與孔板具有相同的使用方法和外形，因此可以直接進行替換，不需要任何配管的變化和相關(guān)儀表的更改，很適合全廠能源計量改造中將孔板改為平衡流量傳感器。

7、長期穩(wěn)定性好

由于其紊流剪切力的明顯減小，大幅度降低了介質(zhì)與節(jié)流件直接的摩擦，其β值長期保持不變，整個傳感器無可動部件，因此可以長期保持穩(wěn)定性。

8、可測高溫高壓介質(zhì)

平衡流量傳感器的性能，使其流速可以從最小到音速，其最小雷諾數(shù)可低于200，最大雷諾數(shù)大于107；β值可選0.25～0.9。與孔板等節(jié)流裝置一樣，工作溫度壓力取決于管道和法蘭的材質(zhì)和等級，工作溫度可達(dá)850℃，工作壓力可達(dá)42MPa。

9、可測復(fù)雜工況介質(zhì)

由于其特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計，使其具有特殊的性能，它可以進行氣液兩相，各種混合氣體、各種低溫氣體、氣液兩相介質(zhì)、漿料、多相水流、震動水流、電磁干擾介質(zhì)和雙向流。

平衡流量傳感器最大限度地把流場平衡整流成理想流體，將差壓式流量傳感器的優(yōu)勢發(fā)揮的淋漓盡致。平衡流量傳感器幾乎適用于所有流體測量，目前廣泛應(yīng)用到石油、化工、冶金、電力、天然氣、水處理等行業(yè)。