平衡流量计的原理是什么?平衡流量计有哪些特点?

平衡流量计的对称平衡设计，减少了涡流的形成和紊流摩擦，降低了动能的损失。为增进大家对平衡流量计的认识，本文将对平衡流量计的原理以及平衡流量计的特点予以介绍。如果你对平衡流量计具有兴趣，不妨继续往下阅读哦。

一、平衡测量原理及其应用

平衡流量计是基于等雷诺数和动量平衡原理的一种差压式流量计，具有多孔对称的结构，是美国NASA针对航天飞机的主发动机原料液氧测量而设计发明的。其具有一个中心孔和1~2圈对称的边缘孔，边缘孔的设计基于等雷诺数或动量平衡，通过独特的算法进行设计，是继标准孔板之后的差压式流量计的一个革新型的产品。

多孔的设计使得在节流的同时具有整流的效果，减少了节流装置对直管段的需求,同时减少了流动涡流和噪声，也使得流通性能更好、压损更低、信号更稳定。

平衡流量计孔的加工具有2种方式，常规采用等雷诺数设计的直角切割方式，这是最常规的设计方式。在直角切割基础上升级的产品加工方式为等雷诺数设计的圆弧入口加工方式，该方式具有更好的流通特性，适用于高雷诺数的测量场合，具有更好的强度、耐磨稳定性和使用寿命。

平衡流量计，工业生产中的应用比较特殊，过去常用的就是节流装置，但由于节流装置存在着某种程度上的一些缺陷，比如：精度不高，比如在生产工艺上面的要求，计算方式，等等，所以现在工业生产中常用的就流量计较多一些。

这只是把平衡流量计对传统节流装置进行了极大的改进，并非说用平衡流量计就能完全取代节流装置，改进与升级后的产品具有平衡整流等特征，因为，节流装置他只有一个流通孔径，节流后使流体失去了理想状态;而平衡流量计有多个函数孔径，能最大限度地把流场平衡整流成理想流体，从而将差压式流量计的优势发挥的淋漓尽致

现在常用的平衡流量计，几乎适用于所有工业现场的流体测量，是流体测量技术的一场革命，平衡流量计已经广泛应用到，自动化工程，控制现场，石油石化、冶金冶炼、火力发电、天然气、水处理等行业.

二、平衡流量计的特点

1、永久压损：图2是标准孔板和平衡流量计压力恢复的比较。从图可见，平衡流量计的永久压损是标准孔板永久压损的二分之一到三分之一。低差压有利于降低噪声，因此，平衡流量计的噪声比标准孔板要小得多。

2、应用流体的极端条件：平衡流量计没有可动部件，选用合适的材料，可适用于极高温度(例如，航天工业应用的高温燃料的温度可达6000℉，约3300℃);应用于极低的温度(极端的低温可达-465℉，约-276℃);高压(约7000psia，约48MPa)和极端的流体流速(雷诺数大于107)。它也适用于有振动、两相流体、压损接近零的低速流体等流量的检测。

3、平衡：在流量计平板上的多孔，其位置和大小是由惟一的方程组确定，使质量流量、体积流量、动能或动量在节流装置的两侧是平衡的。而标准孔板由于流体形成涡流，使动量和动能的修正无法进行，因此，孔板节流装置两侧的动量和动能等不能平衡。一些平衡流量计的仿制产品不能满足精度等质量指标的主要原因是没有实现平衡关系式。

4、直管段：由于平衡流量计集多孔孔板和整流器的功能于一体，因此，其直管段要求大大降低。一些极端的应用场合，例如，截止阀时，上游侧直管段长度仅5D，下游侧直管段长度仅3D。一般应用时，上游侧直管段长度为1D~3D，下游侧直管段长度为1D。直管段的缩短，极大地有利于工艺配管，也有利于降低成本和节能。

5、精度：采用精确的计算，可对动量、动能和温度等影响进行修正，使平衡流量计的精度大大提高。一般应用场合，测量范围10:1时，其精度为±0.5%，测量范围3:1时，精度可达±0.3%。如果，串联非线性补偿环节，其精度可提高更多。

6、流出系数：正常工况下，标准孔板流出系数为0.61，而平衡流量计流出系数为0.89，接近文丘利管。根据流出系数的计算公式，流出系数大，有利于降低差压和永久压损。

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