槽道式流量计测量原理及测量特点介绍

1、测量原理

槽道式流量计是我国自主研发的新型差压式流量计，主要由表体、纺锤体、固定支撑片、引压管和测温口构成（图1）。纺锤体在管道中由前后支撑片支撑，保护其能经受介质的冲击。任何流体经过纺锤体时，边界层重新整合，获得均匀流场和相同速度，避免流动分离，从原理上使测量重复性和准确度得到进一步提高，同时显著减少了压力损失。

根据纺锤体前部和中部形成的压力差与流量之间的函数关系确定流量。其基本原理计算公式为差压型流量计通用公式：

式中：qm为质量流量，kg/s；C为流出系数；ε为气体可膨胀性系数；β为直径比（节流件孔径与上游管道内径之比）；Δp为通过纺锤体的差压，Pa；d为节流件的孔径，m；ρ为上游流体密度，kg/m3。

2、测量特点

槽道式流量计的节流装置即纺锤体，是依据空气动力学原理设计的，并用遗传基因算法进行了优化，使其流体逐渐在管线边壁收缩，原来的管流特性改变，两侧边界层重新形成，在两侧边界层之间流体是均匀流动的，可对不同的复杂流体在流量计内部实现运动相似。纺锤体设计为流线型，流体经过后不会造成流动分离和漩涡，保证了测量的高准确度。节流装置有很强的整流作用，且产生的尾流很短，压力损失小，对下游设备影响小，大大缩短所需要的直管段，适应性强。槽道式流量计压力信号稳定，信噪比较高，单表量程比可大于10∶1，且还可继续扩展。因此，采用耐低温材质的槽道式流量计测量LNG，理论上不仅可以提高测量准确度，而且结构简单，无可动部件。

审核编辑 黄宇