平衡流量计

差压式流量仪表

平衡流量计是一种较为特殊的差压式流量仪表，源自2003年美国航天飞机主发动机测液氧流量计，由美国NASA采用流量仿真技术设计和研发。它采用独特的等雷诺数、增加节流件厚度和加工精度，使流动性能接近文丘里，构造依然简洁、安全，性能有质的飞跃，巧妙的结构设计能在最短的直管段要求下，用相对较小的永久压损换来较大的稳定差压，实现高精度长期稳定测量。相比传统节流装置有了一定改进。该流量计具有平衡整流等显著特征，传统节流装置只有一个流通孔径，节流后使流体失去了理想状态，其工作原理与其他差压式流量计一样。

简介

都是基于密封管道中的能量转换原理：在理想流体的情况下管道中的流量与差压的平方根成正比；用测出差压值根据伯努利方程即可计算出管道中的流量。

平衡流量传感器是一个多孔的圆盘节流整流器，安装在管道的截面上，每个孔的尺寸和分布是基于特殊的公式和测试数据而定制的，称为函数孔。

当流体穿过圆盘的函数孔时，流体将被平衡整流，涡流被最小化，形成近似理想流体，通过取压装置，可获得稳定的差压信号，根据伯努利方程计算出体积流量、质量流量。

产品特点

1.测量精度高

由于平衡流量传感器具有多孔结构的特点，能对流场进行平衡，降低涡流、振动和信号噪声，流场稳定性大大的提高，表体采用特制的精密管道和专用取压装置，使精确度比传统节流装置提升了5－10倍。

经过实流标定，传感器精确度可达±0.3%、±0.5%，适用于贸易计量场合。

几何尺寸检验，传感器精确度可达±0.5%、±1.0%，适用于过程控制场合。

平衡流量计加工重复性极高，与传统节流装置一样，在实流标定数据基础上，可以实现几何尺寸检定。

2.直管段要求低

平衡流量传感器能将流场平衡，调整稳定，且压力恢复比传统节流装置快两倍，大大缩短了对直管段的要求。大多数情况下直管段可以小至0.5D~2D，尤其对于特殊或昂贵的管道，采用平衡流量计可以省去大量的直管段。

3.永久压力损失低

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，在同样的工况下，与传统节流装置比较，压力损失较少了70%，接近文丘里管，从而节省了相当大的运行成本，值得大量推广。

4.量程比宽

与传统节流装置相比,平衡流量计极大提高了测量量程比.研究结果显示，雷诺数大于50000时，选择合适的孔径参数，平衡流量计无上限，根据工业测量实际应用的需要，常规测量量程比为10：1，选择合适的参数可以做道30：1或更高。

5.重复性和长期的稳定性好

平衡流量传感器能将流场平衡稳定，使重复性大大提高,可达到±0.1%。

平衡流量计多个流通孔分散受力，无锐角磨损，其β值长期保持不变，长期稳定性非常好；整个仪表无可动部件，使用寿命比传统节流装置延长了5－10倍。

6.耐脏污不易堵

多孔对称的平衡设计，减少了紊流剪切力和涡流的形成，从而大大降低了死区的形成，保证脏污介质顺利通过多个孔，减少了流体孔被堵塞的机会。

7.测量范围宽

根据实验结果，我们知道：平衡流量计的性能，使其流速可以从最小到音速，其最小雷诺数可低于200，最大雷诺数大于107；β值可选0.25～0.9。

8.适用范围

平衡流量计工作温度，压力取决于管道和法兰的材质和等级，工作温度最高可达到850℃,42MPa。

适合极低温流体LNG，液空气，液氮，液氧，液氩，液化乙烯，液氢，液氯等，能有效防止气化，测量效果最佳。

平衡流量计可以测量汽液两相、浆料、甚至固体颗粒测量，还可以测量双向流。

平衡流量计左右完全对称，因此可以十分方便地测量双向流。

技术指标

管径范围：DN15~DN3000

精度：±0.3%、±0.5%、±1%；

直管段要求：0.5D~2D；

永久压损：孔板的1/3~1/4；

量程比：10：1，合适的工况数据可以做到更宽；

重复性：0.1%；

Re范围：200~107；

β范围：0.25~0.9；

温度范围：金属管道能承受的温度，最高可达850℃；

压力范围：金属管道能承受的压力，最高可达42MPa；

耐脏污：特殊的设计和计算；

可以测量双向流。

应用范围

可应用于气体、液体、气液两相，液态气体、双向流、脏污介质、浆料的测量。

应用

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，他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.

原理

平衡流量计就是一种的差压式流量仪表，只不过在产品的性能与技术方面有所改进，同样的道理也各有优缺点，但是他的工作原理与其他差压式流量计还是一样的，也都是基于密封管道中的能量转换原理：在理想流体的情况下管道中的流量与差压的平方根成正比;用测出差压值根据伯努利方程即可计算出管道中的流量。

平衡流量传感器是一个多孔的圆盘节流整流器，安装在管道的截面上，每个孔的尺寸和分布是基于特殊的公式和测试数据而定制的，称为函数孔。

当流体穿过圆盘的函数孔时，流体将被平衡整流，涡流被最小化，形成近似理想流体，通过取压装置，可获得稳定的差压信号，根据伯努利方程计算出体积流量、质量流量，现在随着工业自动化过程中的一些特殊要求，人们在生产生活方面的要求也在发生着变化，所以，平衡流量计和节流装置也会同时存在于应用现场。

平衡流量计选型

平衡流量计与孔板对比

平衡流量计几乎适用于所有流体测量，是流体测量技术的一场革命，目前平衡流量计已经广泛应用到石油、化工、冶金、电力、天然气、水处理等行业。

平衡流量计是近年来新发展起来的新型流量计,在标准孔板的基础上,采取四孔流通的方式,大大避免了标准孔板在现场使用压损大,前后直管段需要长的缺点,而且在测量方面也比标准孔板精度有了很大的提高,下面就给大家详细介绍下平衡流量计工业测量的优势.

标准孔板流量计现场使用的时候,压损大,前后直管段要求高是主要限制其发展的主要原因,但是平衡流量计由于其自身结构问题,从根本上实现了转换,起压损为标准孔板的1/4左右,直管段要求也仅为前3D后1D左右.常在1:3这样,而现场测量范围经常会超过这个范围,这个在很多时候也限制了标准孔板的应用,而平衡孔板流量计范围度正常比值大概在20:1这样,有些时候,上限流量更是无限制,其最小雷诺数可低于200，最大雷诺数大于10 7；β值可选0.25～0.90。

平衡流量计现场测量采取对称多孔结构,能对流体进行实际平衡,降低涡流和振动,相比孔板流量计现场测量,单是这些优点就提高了不少,同时测量范围广泛,从根本了解决了差压式流量计的缺陷,是标准孔板的升级.

平衡流量计长期稳定性好,由于其紊流剪切力的明显减小，大幅度降低了介质与节流件直接的摩擦，其β值长期保持不变，整个仪表无可动部件，因此可以长期保持稳定性.其次还具有标准孔板的所有测量优势,适合高温高压的测量场合,基本适用于所有现场介质的测量

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