V錐流量計(jì)的流量測(cè)量系統(tǒng)的組成
如下圖所示：V錐流量計(jì)的流量測(cè)量系統(tǒng)是由V錐流量傳感器、取壓閥、引壓管、三組閥、差壓變送器和流量積算儀或PLC、DCS系統(tǒng)組成的。測(cè)量出的是體積流量。對(duì)于氣體和蒸汽等可壓縮介質(zhì)，可加溫度、壓力補(bǔ)償，組成質(zhì)量流量測(cè)量系統(tǒng)。
1、 飽和蒸汽、過熱蒸汽流量測(cè)量系統(tǒng)的組成：
l V錐流量傳感器
l 差壓變送器
l 取壓閥（可選）
l 三組閥
l 冷凝圈或冷凝彎（可選）
l 冷擰罐（可選）
l 引壓管
2、 液體流量測(cè)量系統(tǒng)的組成：
l V錐流量傳感器
l 差壓變送器
l 取壓閥（可選）
l 三組閥
l 冷凝圈或冷凝彎（可選：溫度≥120℃）
l 冷凝罐（可選：溫度≥120℃）
l 引壓管
l 排污閥（對(duì)于贓污介質(zhì)）
3、氣體流量測(cè)量系統(tǒng)的組成：
l V錐流量傳感器
l 差壓變送器
l 取壓閥（可選）
l 三組閥
l 冷凝圈或冷凝彎（可選：溫度≥120℃）
l 引壓管
l 排污閥（對(duì)于贓污介質(zhì)）
V錐流量計(jì)的典型典型應(yīng)用
l 發(fā)電廠測(cè)量進(jìn)入鍋爐的蒸煮氣體的流量
進(jìn)入發(fā)電廠鍋爐的蒸煮氣體是一種有腐蝕性的氣體并且可能含有體。除了使用B錐流量計(jì)量之外，用任何一種流量計(jì)都有困難，而且是不實(shí)用的。
l DN350口徑的V錐應(yīng)用于電廠氣體洗滌器處的氣體流量測(cè)量
測(cè)量在排出進(jìn)入大氣前注入氣體洗滌器的不可凝的氣體流量，流體本身的動(dòng)能很小，靜壓很低，而且流速又相對(duì)較高。這種場(chǎng)合以前使用的是孔板，信號(hào)誤差很大（由于突然收縮的幾何結(jié)構(gòu)尺寸產(chǎn)生的壓力損失過大而引起的），使用FFM61V錐流量計(jì)后量程比實(shí)現(xiàn)了8：1，β=0.665，測(cè)量出的△P很小，但是穩(wěn)定，準(zhǔn)確度很高。
l 測(cè)量進(jìn)入蒸汽輪機(jī)的主蒸汽的流量
l 測(cè)量從軋鋼廠排出的高溫廢氣的流量
l 循環(huán)硫化床高壓鍋爐的風(fēng)的流量測(cè)量
l 連續(xù)生產(chǎn)過程中飽和蒸汽流量的測(cè)量
l 焦?fàn)t煤氣的流量測(cè)量
差壓式流量計(jì)的發(fā)展及FFM61V錐流量計(jì)原理簡(jiǎn)述：
以孔板、噴嘴、文丘利管等為代表的差壓式流量計(jì)成功應(yīng)用于工業(yè)流量測(cè)量已逾，目前，雖然各種測(cè)量原理的流量計(jì)，如渦街流量計(jì)、質(zhì)量流量計(jì)、電磁流量計(jì)、聲波流量計(jì)、渦輪流量計(jì)等應(yīng)用越來越廣泛，但是在工業(yè)生產(chǎn)過程的測(cè)量和控制中，應(yīng)用得廣泛，使用量的流量計(jì)是差壓式流量計(jì)。在測(cè)量液體、氣體和蒸汽流量的場(chǎng)合，70%到80%都選用孔板、噴嘴和文丘利管等差壓式流量計(jì)，這是由差壓式流量計(jì)的測(cè)量原理和優(yōu)點(diǎn)以及其他種類測(cè)量原理的流量計(jì)的技術(shù)局限性而決定的。
例如，智能渦街流量計(jì)雖然具有許多優(yōu)點(diǎn)，但由于受到溫度和壓力的限制而不能測(cè)量高溫介質(zhì)的流量，另外由于其旋渦分離的速度受流速分布的影響，所以其前后直管段要求很長(zhǎng)，同時(shí)在測(cè)量液體和氣體時(shí)候，受上限流速和下限流速的限制；而電磁流量計(jì)只能測(cè)量導(dǎo)電介質(zhì)的流量，不能測(cè)量氣體、蒸汽及非導(dǎo)電的介質(zhì)的流量；質(zhì)量流量計(jì)雖然測(cè)量較高，但壓力損失較大，且對(duì)安裝要求嚴(yán)格，要采取嚴(yán)格的震動(dòng)措施，也不能測(cè)量固液兩相介質(zhì)的流量。
而差壓式流量計(jì)在積累大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，已經(jīng)形成了標(biāo)準(zhǔn)化的差壓式流量計(jì)（所謂“標(biāo)準(zhǔn)化”，就是指無需實(shí)驗(yàn)校準(zhǔn)而可以確定差壓與流量關(guān)系，并可估算其測(cè)量誤差）。由于標(biāo)準(zhǔn)化且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、牢固、通用、價(jià)格低廉而獲得相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。
但是孔板、噴嘴等差壓式流量計(jì)由于其結(jié)構(gòu)上的缺陷也有一些重大缺陷：如流出系數(shù)不穩(wěn)定，線性差，重復(fù)性不高，準(zhǔn)確度因受諸多參數(shù)的影響也不高，易積污和易磨損，壓力損失大，量程比（范圍度）小，現(xiàn)場(chǎng)安裝條件高等。多年來，人們對(duì)差壓式流量計(jì)的節(jié)流裝置的尺寸、節(jié)流件的幾何形狀與參數(shù)，取壓與節(jié)流方式等一直在進(jìn)行改進(jìn)和研究，直至20世紀(jì)80年代才研究出采用新型節(jié)流方式的V錐流量計(jì)才發(fā)生了質(zhì)的飛躍，既具有差壓式流量計(jì)的基本優(yōu)點(diǎn)，更解決了其他差壓流量計(jì)的線性差，重復(fù)性不高，易堵易磨損、安裝要求高的缺點(diǎn)。經(jīng)過十多年的測(cè)試和應(yīng)用，人們普遍理解并接受其做為一種比其他流量?jī)x表更能測(cè)量流量的儀表，具有測(cè)量高（0.5%）,重復(fù)性好（0.1%）,不堵塞損，安裝要求低（前直管段3D，后1D），量程比大（10：1），壓力損失小（孔板的壓力損失的1/10），能測(cè)量氣體、液體等贓污介質(zhì)和固液兩相混合介質(zhì)的流量的特點(diǎn)。
在流體流經(jīng)一個(gè)節(jié)流件時(shí)，流體的流速將增加，而按照能量守恒定律，在流體被加速處，它的靜壓力會(huì)降低一個(gè)相對(duì)應(yīng)的值，從而在節(jié)流件的前后產(chǎn)生差壓，在條件下，該差壓和流量有關(guān)系。不同形式的節(jié)流件和取壓方式及位置對(duì)流體流經(jīng)節(jié)流件產(chǎn)生的差壓有很大的影響。這也是多年來人們?yōu)榱私鉀Q差壓式流量計(jì)的缺陷而不斷研究和改進(jìn)節(jié)流件形式、取壓方式及位置的原因。V錐流量計(jì)之所以具有其他差壓流量計(jì)和其他測(cè)量原理的流量計(jì)（如渦街流量計(jì)、電磁流量計(jì)等）所不具備的優(yōu)點(diǎn)，主要是由于其的節(jié)流件的設(shè)計(jì)以及經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出的取壓位置及方式的改進(jìn)。
孔板：“中心突然收縮式”節(jié)流方式
孔板采用的節(jié)流件是“中心突然收縮式”的節(jié)流方式：即流體流入節(jié)流裝置前，預(yù)先沒有流經(jīng)任何預(yù)收縮件而突遇節(jié)流件并在管軸中心線附件形成收縮的節(jié)流裝置。如下圖所示：
這種“中心突然收縮式”的節(jié)流件（如孔板或者偏心孔板，在流體流經(jīng)節(jié)流件后，流體局部收縮，在下游側(cè)形成幅度相當(dāng)大的旋渦，
從而使流量計(jì)的量程比縮小，差壓信號(hào)中的噪聲，使流量計(jì)的測(cè)量降低，壓損，容易積垢，入口易被磨損從而喪失測(cè)量，流出系數(shù)不穩(wěn)定，線性差。
文丘利管：“中心逐漸收縮式”
文丘利管采用的是“中心逐漸收縮式”的節(jié)流件：即流體進(jìn)入節(jié)流裝置后，先經(jīng)過逐漸收縮段，然后進(jìn)入中心軸線附件的“喉部”，后經(jīng)擴(kuò)散段而流出節(jié)流裝置。
這種‘中心逐漸收縮式“的節(jié)流方式，由于實(shí)現(xiàn)了逐漸收縮和擴(kuò)散，壓損較小，使用這種節(jié)流件的流量計(jì)的流出系數(shù)接近1，但是由于使用中的磨損和，流出系數(shù)可能發(fā)生變化，而且要求上下游的直管段較長(zhǎng)。由其結(jié)構(gòu)決定了這種方式的流量計(jì)不適合用于測(cè)量含濕（或冷凝液）的氣體，在測(cè)量含有固液兩相介質(zhì)的流量時(shí)，容易被堵塞。
環(huán)形孔板：“邊壁突然收縮式”
針對(duì)上述兩種節(jié)流方式的缺點(diǎn)，人們研究出“邊壁收縮式”節(jié)流裝置：利用同軸安裝在管道中的節(jié)流件，將流體收縮到管道的內(nèi)邊壁附近，讓流體流過節(jié)流件與管壁之間的間隙，從而形成節(jié)流件前后的壓差，通過測(cè)量此差壓實(shí)現(xiàn)流量的測(cè)量。初是環(huán)行孔板，采用邊壁突然收縮式，即在流體在邊壁突然收縮的節(jié)流方式，如下圖所示意：
它由一個(gè)被同軸安裝在測(cè)量管中的圓盤、三腳支架和中心軸管組成。雖然能解決前面兩種節(jié)流方式的部分缺點(diǎn)，但是在測(cè)量贓物流體時(shí)，朝上游側(cè)的取壓孔仍有被堵塞的問題。
V錐流量傳感器：“逐漸邊壁收縮式”
直至二十世紀(jì)80年代，采用“逐漸邊壁收縮式”的V錐流量計(jì)才研制成功，才解決了差壓式流量計(jì)的缺陷，才使用差壓式流量計(jì)有了質(zhì)的飛躍。
測(cè)量原理
上圖所示的結(jié)構(gòu)圖是一個(gè)V錐流量傳感器。它包括在導(dǎo)流管中同軸安裝的尖圓錐體和相應(yīng)的取壓裝置。V形錐體和導(dǎo)流管是預(yù)先經(jīng)過精密加工好的，流體在流經(jīng)V錐體時(shí)，V錐體的結(jié)構(gòu)和形狀使得流體在收縮前有一個(gè)平滑的過度區(qū)，流體并不是被迫收縮到管道中心線附近，而是逐漸朝向管內(nèi)邊壁收縮，在前后兩端會(huì)產(chǎn)生差壓，從而測(cè)量出流量。
