威力巴流量計(jì)測(cè)量原理
威力巴測(cè)量系統(tǒng)主要由威力巴、導(dǎo)壓管、變送器、電器線路及計(jì)算機(jī)（或其他二次儀表）組成，正確地安裝威力巴是保證精確測(cè)量的基礎(chǔ)，參數(shù)的確定是精確測(cè)量的核心，下面華云儀表為大家整理威力巴流量計(jì)測(cè)量原理。
威力巴流量計(jì)采用了完全符合空氣動(dòng)力學(xué)原理的工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，是一種在精度、功效及可靠性方面達(dá)到了當(dāng)今較高程度的傳感元件。威力巴流量計(jì)測(cè)量原理如圖1所示，測(cè)量系統(tǒng)如圖2所示。
圖1 威力巴流量計(jì)工作示意圖
圖2 威力巴測(cè)量系統(tǒng)示意圖
威力巴子彈頭截面形狀的探頭能產(chǎn)生精確的壓力分布，固定的流體分離點(diǎn)；位于探頭側(cè)后兩邊、流體分離點(diǎn)之前的低壓取壓孔可以生成穩(wěn)定的差壓信號(hào)，并且有效防堵并可保持長(zhǎng)期高精度。
在其前部產(chǎn)生一個(gè)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，流體流過(guò)探頭時(shí)速度加快，在探頭后部產(chǎn)生一個(gè)低壓分布區(qū)，低壓分布區(qū)的壓力略低于管道的靜壓。傳感器在高、低壓區(qū)有按一定規(guī)則排列的多對(duì)（一般為三對(duì)）取壓孔，分別測(cè)量流體的全壓力，包括平均速度壓力P1和靜壓力P2。將P1和P2分別引入差壓變送器，測(cè)量出差壓P=P1-P2，P反映流體平均速度的大小，以此可推算出流體的流量。多對(duì)取壓孔可有效保持威力巴在使用時(shí)的長(zhǎng)期高精度。
威力巴流量計(jì)相關(guān)公式系數(shù)說(shuō)明
當(dāng)流體流過(guò)威力巴流量計(jì)探頭時(shí)，在其前部產(chǎn)生一個(gè)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(guò)探頭時(shí)速度加快，在探頭后部產(chǎn)生一個(gè)低壓分布區(qū)，低壓分布區(qū)的壓力略低于管道的靜壓。
流體從威力巴流量計(jì)探頭流過(guò)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，威力巴流量計(jì)均速流量探頭能精確地檢測(cè)到由流體的平均速度所產(chǎn)生的平均差壓。
威力巴流量計(jì)和其他差壓流量計(jì)一樣都遵循伯努利方程
qV=KCΔp (1)
式中 qV———流體的體積流量;
K———流量系數(shù);
C———流量常數(shù)(常數(shù));
Δp———差壓發(fā)生器產(chǎn)生的差壓。
C為常數(shù)，要確定qV，必須確定K和Δp。
威力巴流量計(jì)根據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)、流體力學(xué)理論、邊界層理論和實(shí)際流體測(cè)試數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)5 a的探索，開創(chuàng)性地建立了威力巴流量探頭的K的數(shù)學(xué)分析模型。
K=1/[1/(1-CbβV)+C] (2)
式中 Cb———邊界層系數(shù);
βV———阻塞系數(shù)。
這是對(duì)伯努利方程理論在具體應(yīng)用上的補(bǔ)充。
1)K的精確度達(dá)+0.5%，由世界著名的獨(dú)立的流量實(shí)驗(yàn)室經(jīng)全面測(cè)試所證實(shí)。
2)K是線性的，它的變化與雷諾數(shù)的變化無(wú)關(guān)，保證了測(cè)量結(jié)果在高于10∶1的量程比下，測(cè)量都能達(dá)到+0.5%的精度。
3)威力巴流量計(jì)的流量系數(shù)比其他流量計(jì)更精確、更易得知。
威力巴流量計(jì)測(cè)量特點(diǎn)
高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)：威力巴流量計(jì)采用一體化雙腔不銹剛耐磨防腐全金屬結(jié)構(gòu)，避免了其它類型均速管流量計(jì)多片式結(jié)構(gòu)帶來(lái)的腔室間滲漏和斷裂，提高了傳感器整體強(qiáng)度，降低了傳感器斷裂的可能性，保證了長(zhǎng)期精度并有助于提高傳感器的測(cè)量量程上限。
多點(diǎn)取壓方式：威力巴流量傳感器在高、低壓區(qū)有按一定準(zhǔn)則排布的多對(duì)取壓孔，取壓孔的間距經(jīng)面積積分確定，能真實(shí)的檢測(cè)到由流體的平均速度所產(chǎn)生的平均差壓；即使直管段不夠或流體波動(dòng)較大時(shí)，也能較精確測(cè)得真實(shí)的流量。
特殊截面形狀：威力巴流量探頭采用特殊工藝制造的特殊截面形狀所受到的牽引力最小，能夠產(chǎn)生精確的壓力分布，使流體與傳感器的分離點(diǎn)固定。
前表面粗糙面處理：威力巴流量探頭前面金屬的表面，進(jìn)行了粗糙化處理，根據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)原理，流體流過(guò)粗糙表面，形成一個(gè)穩(wěn)定的紊流邊界層，有利于提高低流速狀態(tài)的測(cè)量精度，使得流體在低流速時(shí)，探頭仍可獲得穩(wěn)定精確的差壓信號(hào)，從而延伸了傳感器的測(cè)量量程下限，保持流量系數(shù)的穩(wěn)定。
本質(zhì)防堵設(shè)計(jì)：威力巴流量高、低壓取壓孔位置的本質(zhì)防堵設(shè)計(jì)使均速管流量計(jì)的防堵水平達(dá)到了一個(gè)嶄新局面。
威力巴流量計(jì)剛投入運(yùn)行時(shí)，流體在管道靜壓的作用下，開始進(jìn)入探頭前部(迎流方向)的高壓取壓孔內(nèi)腔，猶如帶頸的瓶子放入水池灌滿水一樣，很快形成了壓力平衡狀態(tài)，在探頭前部產(chǎn)生了一個(gè)高壓分布區(qū)，流體及其中的顆粒雜質(zhì)遇到高壓區(qū)不再進(jìn)入高壓取壓孔，而是繞道而行朝探頭的兩邊分流漸開離去，在探頭的后部形成一種渦流，一般情況下，顆粒雜質(zhì)在渦街牽引力的作用下，集中在探頭的后部，正如落葉總是落在背風(fēng)處一樣，由于低壓取壓孔在探頭的側(cè)后兩邊、流體分離點(diǎn)和雜質(zhì)聚集區(qū)的前部，從而本質(zhì)上防止了堵塞和渦流的信號(hào)波動(dòng)，并由此產(chǎn)生一個(gè)非常穩(wěn)定的低壓信號(hào)。