測量原理

V錐流量計是由V錐傳感器和差壓變送器組合而成的一種差壓式流量計，可精確測量寬雷諾數（8×103≤Re≤5×107）範圍內各種介質的流量。
其測量理論是：由於實際流體都具有粘性，不是理想流體，當其在管道中流動時，在充分發展管內流動的前提下，具有層流和紊流兩種流動狀態。根據連續流動的流體能量守恆原理和伯努力方程：對於以層流狀態流動的流體，其流速分布是以管道中心線為對稱的一個拋物面，流體通過一定管道的壓力降與流量成正比；對於紊流狀態流動的流體，其流速分布是以管道中心線為對稱的一個指數曲面，流體通過一定管道的壓力降與流量的平方成正比。
V錐傳感器是在測量管中安裝與管道中心線同軸的V錐體。該傳感器的測量管和V錐體是經過設計、精密加工的。流體在測量管內流經V錐體時，在V錐體前重新形成流態局部收縮，流速增大，靜壓下降，在V錐體前後產生壓差△P。在上游管壁（流體收縮前）處測得高壓（靜壓）PH，在V錐體朝下游端面的中心軸處開取壓口取得低壓PL（靜壓），如下圖所示:

其中：β——等效直徑比　　　　　　　　　　　ρ——流體工況條件下的密度
D——管道內徑 　　　　　　　　　　　K——K係數(與節流件形式(流束收縮係數)、直徑比、取壓方式、雷諾數及管道粗糙度等有關係）　　 　d——V錐節流元件的最大橫截面處的直徑　　ε——氣體膨脹係數(對於不可壓縮液體，ε=1)　
　qv——體積流量

技術參數

1、   精度等級：±0.5％（差壓流量變送器精度應高于0.2級，含0.2級）,（β：0.45～0.85，當β<0.55，量程比4∶1時，精度等級：≤0.30）

2、重複性：0.1%

3、工作壓力：0～40MPa（有多個壓力等級可供選擇）

4、工作溫度：-40－850°C

5、環境溫度：-40－65°C

6、安裝直管段要求：前0-3D直管道、后0-1D直管段

7、量程比寬：通常為10∶1，選擇合適的參數可達到50∶1

8、壓損小：同樣的β值，壓損是孔板1/3－1/5

9、口徑:15mm～2000mm

10、適用介質：V錐流量傳感器廣氾地應用於市政、電力、化工、石油化工、冶金、食品加工等行業中流體的流量測量，幾乎適用於所有氣體、液體介質。

    1．氣體
煤氣：焦爐煤氣、高爐煤氣、城市煤氣
天然氣：包括含濕量５％以上的天然氣
各種碳氫化合物氣體：烷烴類，烯烴類等氣體
各種氣體製造：氫、氦、氬、氧、氮氣等
腐蝕性氣體：濕的氯化物氣體等
空氣：包括含水，含塵埃的空氣、壓縮空氣等
煙道氣：各種鍋爐、加熱爐排放的煙道氣

2．蒸汽
飽和蒸汽、過熱蒸汽

3．液體
油類：原油、燃料油、含水乳化油、柴油等
水：原水、飲用水、生產水、污水等
各種水溶液：酸、碱、鹽水溶液等
有機物化學品：甲醇、乙二醇、二甲苯等

4．特殊流體
油＋HC氣＋沙
加氣的水：H2O+N2+空氣；H2O+CO2等

性能特點

1.安裝直管段要求低
上游直管：0－3D；下游直管：0－1D。
在實際安裝時管道內流體的流態很少是理想的。如果流量計安裝在流體流動不能充分發展的管路上，例如彎頭，閥，縮管或擴管，三通節頭等都會對流動的發展產生干擾，如果沒有足夠的上下游直管段對管內流態進行整型，管道內流速分布會發生畸變或者產生旋渦，流速分布偏離典型的拋物面和指數曲面，用別的流量計技術測量，可能會產生很大的實質性誤差。
由於V錐流量傳感器的外形和中心安裝位置的特點，它直接與流動的高流速區域產生相互作用，V錐體迫使高流速區域與靠近管壁的低流速混合，流體接近錐體時流態變得"扁平"朝着充分發展的流態形狀發展，可以在錐體上游重新形成流態，從而使用V錐傳感器比其他流量測量儀表只需要更短的直管段就能在管內形成充分發展的流動。
流體在接近V錐體流動時可以產生扁平的流態分布，因此與其他其它差壓儀表相比，對上游的干擾因素更能發揮整形作用。V錐上游直管：0－3D；下游直管：0－1D。這對那些大口徑，費用昂貴的管路用戶，或較短運行管路的用戶帶來好處。
有些特殊條件，例如單個或雙個彎頭不在同一平面或接近儀表上游，在這種情況下V錐仍然可以產生扁平流態。這意味着當不同流態接近錐體時，始終會產生一個可預測的流態，保証儀表精確地測量。

2、量程比很寬
可以測量較低雷諾數範圍(Re≥8000)的流量(小流量)。
典型量程比是10∶1，選擇合適的參數，可以做到50∶1。由於V錐體是懸挂在管道的中央，它直接與高流速區域產生相互作用，迫使高流速區域與靠近管壁的低流速混合；當流量減小時，V錐繼續與管道內的最大流速產生相互作用，在其它差壓儀表可能檢測不出差壓信號時，V錐傳感器仍然能夠產生差壓信號(當雷諾數低到8000時，傳感器還可以產生差壓信號)。這是V錐流量計在檢測小流量時的一個最大優點。

3、高精度
V錐傳感器的一次元件精度為±0.5%。流量測量的系統精度取決于V錐傳感器的精度等級和差壓變送器、二次儀表的精度等級等。

4、重複性好
V錐傳感器的重複性優于0.1%

5、V錐傳感器耐磨損，傳感器長期穩定性能好
由於V錐體的外形是收縮流體，在錐體表面產生真空效應，不會對突變表面產生撞擊，沿錐體表面形成分界層，引導流體離開β邊。這意味着β邊不會遭到臟污流體的磨損，因此β係數保持不變，V錐傳感器具有長期穩定性能好的特點。但是孔板等節流元件的銳邊常受到磨損，β係數發生變化而影響檢測的穩定性。

差壓檢測一般都有"信號波動"，即使在流量穩定情況下，一次元件產生的信號也會由於干擾而有一定的波動。例如孔板流量計，在孔板後面會形成長長的渦流，這種長的渦流會產生高振幅，低頻率孔板信號，干擾流量計的讀數。對於V錐傳感器，流體通過V錐，在V錐體後面形成短的渦流，產生低振幅，高頻率信號，轉換成穩定的V錐信號。其信號波動是孔板的1/10。見下圖：V錐和孔板信號。

 

7、永久壓力損失小
因為流體對突變V錐的平滑表面沒有撞擊，因此V錐傳感器的永久壓損比孔板低。同樣，由於V錐信號的穩定性，同樣流量的滿量程V錐差壓信號比其它差壓儀表低。這樣可以降低永久的流體壓損。同樣的β值，其壓損是孔板的1/3～1/5。

8、V錐體β係數計算範圍寬
由於V錐傳感器的V錐獨特的幾何形狀，使得它的β係數範圍寬，標準的β係數範圍：0.45, 0.55, 0.65, 0.75, 0.85。

9、V錐傳感器不堵塞，不粘附，無任何滯留死區，特別適用於臟污介質的流量測量
由於V錐傳感器是基於流體流過V錐"一掃而過"的設計理念，不可能在管內有流體中的顆粒、殘渣、凝結物沉積的滯留區域。它具有自清潔的功能，適用於臟污流體的流量測量，比如：焦爐媒氣、高爐媒氣、原料油、渣油等。

10、可以測量高溫高壓的介質
工作溫度最高850℃，最大壓力40MPa。

11、規格齊全，安裝方式靈活
可選擇法蘭式、對夾式、直接焊接式等。管徑尺寸從15mm～2000mm。

 

ZYF61：V錐流量計

連接方式：S：法蘭連接式

          Z：直接焊接式

          D：對夾式

管道直徑：  15    15mm      20    20mm  

                 25     25mm     40    40mm

                 50     50mm     65     65mm      

                 80     80mm     100       100mm

                125   125mm     150     150mm………..   

                3000       3000mm

材質：A   管道法蘭錐體連接件全為304不鏽鋼

      B   管道法蘭錐體連接件全為316L不鏽鋼

      C   管道法蘭為20#、錐體和連接件全為304不鏽鋼

      D   其它材質

壓力等級： 6   0.6 Mpa           10    1.0 Mpa   

           16   1.6 Mpa           25    2.5 Mpa

           40   4.0 Mpa           63     6.3 Mpa  

100    10.0 Mpa        160    16.0 Mpa

           250    25.0 Mpa        400     40.0 Mpa

密封面形式（對ZYF61S）：RF      凸面

RJ     凹凸面 

MF    凹面

介質：1、氣體   

  2、蒸汽  

3、液體、

0  不配差壓變送器 1   配差壓變送器 2   帶溫壓補償 3  不帶溫壓補償

4、特殊流體

 

 

 

 

 

 

1   配流量積算儀 0  不配配流量積算儀

A   4-20mA輸出/HART協議 B   4-20mA，脈衝輸出