一、測量原理 V錐流量計傳感器和差壓變送器組合是一種新穎差壓式流量計，可準確測量寬雷諾數(8×103≤Re≤5×107)范圍內的各種流量條件的流體，和其他差壓式流量計原理一樣，都是根據在封閉管道中連續流動的流體能量守恒的伯努利定理進行測量，對于理想的流體，介質的流速與差壓的平方根成正比。 V錐流量計傳感器獨特的錐形節流的物理結構，不但擴大了介質流量的測量范圍，還具有流體整流的特殊構造，因此在工藝上直管段要求很低，完全不同于其它差壓型流量計需要很長的直管段來流體穩流。V錐流量傳感器繼承了傳統差壓式流量計穩定性好、通用性強的優點，并避免了傳統差壓流量計的局限性。 V錐流量計傳感器的基本原理是在測量管中同軸安裝的V錐體和相應的取壓口。該測量管和V錐體是經過設計，精密加工的。 流體在測量管流過V錐體時、與流動的流體互相產生作用，在錐體前重新形成流態，局部收縮使流體的流速加快，靜壓下降。 在V錐體的前后產生差壓△P，此差壓的高壓（正壓）是在上游流體收縮前的管壁取壓口處測得的靜壓力 Pl，而低壓力（負壓）則是在內錐體朝向下游端面，V錐中心軸處所開取壓孔處壓力P2。 二、技術特點 1．流體的流態整形 V錐流量計傳感器的流量計算公式與其它差壓(DP)儀表類似，但是V錐體的幾何形狀與傳統的差壓儀表完全不同。V錐流量傳感器是把錐體安裝在 管道的中央收縮流體。 如果流體在一個很長的管道內流動，沒有任何阻擋或干擾，它是充分發展的流動。管道內流體流速是不一樣的。管壁處的流速是較小，管道中央的流速量大，這是由于管壁的磨擦使流體通過時流速變慢。如果系列V錐體是懸掛在管道的中央，因此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，孔板的開孔是在管道的中央，不與這個高流速區域立生相互作用。這是V錐流量傳感器在較小流量時的一個最大優點。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漸變有用的差壓信號的地方，V錐流量傳感器仍然能夠產生差壓信號。 2．準確度 V錐流量傳感器的一次元件準確度可達到±0.5%。流量測量的系統準確度取決于V錐流量傳感器的準確度和差壓變送器。二次儀表的準確度等。 3．重復性好 V錐流量傳感器的重復性可達到±0.1%，或更好。 4．量程比寬 V錐流量傳感器的量程比遠遠超過傳統的差壓儀表。典型的V錐量程比是1 0：1，較大的量程比也是可以達到。當雷諾數低到8000時流量計還可以產生差壓信號。所以，可測量較低的雷諾數范圍流體。 5．直管段安裝要求低 實際安裝時管道的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。用別的流量計技術測量受到干擾的流動，可能會產生實質性誤差。V錐流量傳感器的使用可以在錐體上游重新形成流態，克服了這個問題，這得歸咎于V錐的外型和中心安裝位置，當流體接近錐體時流態變得“扁平”朝著充分發展的流態形狀發展。 流體在V錐管流動時可以將它產生扁平的流態分布，因此與其它差壓儀表比對上游的干擾更能發揮作用。V錐上游直管：0-3D;下游直管：O-ID。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。這意味著當不同流態接近錐體時，始終會產生一個可預測的流態，保證儀表準確的測量。 6．長期穩定性能好 由于V錐體的外形是收縮流體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p邊。這意味著p邊不會遭到臟污流體的磨損，但是孔板銳邊常受到磨損。因此系數保持不變，V錐流量傳感器具有長期穩定性能好的特點。 7．信號穩定性好 差壓儀表一般都有“信號波動”，即使在流量穩定的情況下，一次元件產生的信號也會有一定的波動量。例如孔板流量計，在孔板后面會形成長長的渦流，這種長的渦流會產生高震幅，低頻率孔板信號，干擾流量計的讀數。對于V錐流量傳感器，流體通過V錐，在V錐體后面形成短的渦流，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。 8．流體的低永久壓損 因為流體對突變V錐的平滑的表面沒有撞擊，因此V錐流量傳感器的永久壓損比孔板低。同樣，由于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p值，其壓損是孔板的1／3-1／5。 9．V錐體β系數計算范圍寬 由于V錐流量傳感器的V錐獨特的幾何形狀，使得它的p系數范圍寬，標準的3系數范圍：0.45，0.55，0.65，0.75, 0.85 10. 流量傳感器的管內無滯留區域 由于V錐流量傳感器的測量流體流過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。特別具有自清潔的功能，適用于臟污流體的流量測量。 11. 不同的物料混合 V錐體后面的短的錐體產生渦流可將下游的物料徹底混合，即V錐流量傳感器也可作為物料混合器的場合使用。 三、主要參數 ● 測量介質 ：液體、氣體、蒸汽 ● 公稱通經 ：DN25mm～DN1600mm ● 公稱壓力 ：≤16MPa; 最大≤42.0MPa ● 工作溫度 ：-40℃～600℃ ● 環境溫度 ：-40℃～60℃ ● 相對濕度 ：5%～90% ● 流量計精確度 ：±0.5%、±1.0%、±1.5% ● 重復性 ：0.15%、0.33%、0.5% ● 范圍度（量程比）：10：1 ● 適用雷諾數 ：8000～1×107 ● 結構形式 ：法蘭連接型、對夾型、特殊（按用戶需求） ● 安裝直管段長度 ：一般上游1～3D，下游0.5～1D ● 材質 ：碳鋼、SUS304、SUS316L、其它 ● 流向 ：水平、垂直、其它 ● 等效直徑比 ：0.45～0.85 四、直管段要求 1．法蘭、夾持連接型 V錐流量計傳感器是一段帶法蘭的直管段，V錐體置于管內，在工藝管道上焊接同樣的法蘭，與v錐流量傳感器組裝即可。 V錐流量計傳感器在垂直管道上安裝時，流體應自下而上流動，由于正負取壓口不在同一水平面，應對其高度行必要的修正。 2．焊接型 V錐流量計傳感器由于其耐磨性非常好且流體對V型錐體有吹掃作用，使其有自清潔功能。所以可以把V錐流 量傳感器做為管道的一部分永久焊于管道中。 上，下游直管段要求： 氣體測量，雷諾數范圍(Re》200，000，p值大于或等于0.65 六、安裝方法 (1)測量液體流量 a.差壓變送器最好安裝在內錐體裝置的下方（圖1.1），這樣可以避免液體中氣體進入導壓管和變送器中。 b.如果變送器不得不安裝在內錐體裝置的上方（圖1.2），為了減少液體中的氣體進入導壓管內，應在內錐體裝置和導壓管之間裝U型彎管，且彎頭下端至少低于管道中心1米。 c.在水平或傾斜的管道上，如果將導壓管裝在內錐體裝置的上半部，這樣在導壓管內會積聚氣體，如果裝在內錐體裝置的下半部，會使沉積物落入導壓管內。因此，導壓管應自內錐體裝置的水平中心線兩端引出，或自水平向下小于4 5度引出。 (2)測量蒸汽流量 a.為了保證變送器不受蒸汽高溫的影響，在變送器和內錐體裝置之間必須安裝兩個位于同一高度的冷凝器，并在冷凝器、導壓管和高、低壓室內充滿冷凝水，避免高溫對變送器的影響。 b.差壓變送器最好安裝在內錐體裝置的下方（圖2.1），這樣可以避免氣體進入導壓管和變送器中。冷凝器應安裝在盡量靠近內錐體裝置處。 c.如果差壓變送器不得不安裝在內錐體裝置的上方（圖2.2），應把冷凝器裝在高于差壓變送器的地方。 d.上述兩種安裝方法均在靠近變送器的地方裝有閥，以供吹洗導壓管。同時在內錐體裝置和冷凝器之間的導壓管上應加保溫層。 e.其他安裝方法參考(l)b、c。 (3)測量氣體流量 a.差壓變送器最好安裝在內錐體裝置的上方（圖3.1），這樣可以使導壓管內所產生的冷凝液流回管道。 b.如果變送器不得不安裝在內錐體裝置的下方（圖3.2），為了減少水份凝結在導壓管內，應從內錐體裝置引出的導壓管裝U型彎管，且彎頭上端至少高于管道中心1米。 c.在水平或傾斜的管道上，為了避免管道中冷凝液進入導壓管，導壓管應自內錐體裝置體的水平中心線上半部引出。 d.若氣體中含有污物或灰塵，在導壓管的轉彎地方應安裝十字接頭，以便清洗或吹洗。 七、V錐流量傳感器選型需要的工藝參數 1．流體名稱 2．管道內外徑(mm) 3．選用V錐流量傳感器的形式 4．刻度流量單位(kg/h，t/h，m³/h，m³/h) a．在工作狀態下 b．在標準狀態下 5．常用流量 6．最小流量、最大流量 a．在工作狀態下 b.在標準狀態下（介質為氣體時應該說明流量的標準狀態） 7．工作壓力(MPa) a．絕對壓力 b．表壓力 8．流體溫度(℃)：最高、最低、 9．流體密度(kg/m3) a．在工作狀態下 10.流體粘度(Pa．s) 1 1．相對濕度 12.氣體成分 常用的溫度、錐體和連接件為不銹鋼 全為不銹鋼 b.在標準狀態下（介質為氣體時應該說明密度值的狀態） 容積百分比（用于二種以上的混合氣體） 13．管道裝置 a．水平 b.自下而上 14.管道法蘭 a.按法蘭標準規范，代號為提供法蘭標準及型號 b.乙方設計供法蘭圖紙 注意： 測量水和水蒸氣須提供(1)、(2)、(4)、(5)、(6)、(7)、(8)、(12)、(13) 測量一般氣體須提供(1)～(14) 測量一般溶液及油類須提供(1)、(2)、(4)、 各項數據必須填寫工藝設計的一個具體數值，(5)、 (6)、 (7)、 (8)、 (9)、 (10)、 (13)、 (14)請勿填寫由大約多少的某一段范圍。 八、HLVZ型V錐流量傳感器選型要點 I.HLVZ型V錐流量傳感器設計選型需用戶提供準確的工藝參數，或設計院的流量計選型規格書； 2．根據介質理化特性、使用工況條件、準確度、安裝要求等進行選型； 3．根據介質的種類、溫度、壓力、腐蝕性等要求選取流量計對應的管道、法蘭、錐體、取壓方式進行材質的選型； 4.根據介質的溫度、流量和壓力選取流量計管道的公稱直徑、壁厚、管法蘭的壓力等級、密封面、連接式進行選型； 5．根據介質的溫度、壓力和粘度、是否臟污等特點，選擇取壓方式及取壓連接件的材質和等級進行選型； 6．根據以上的選型的組合就得出該V錐流量傳感器的型號。其結構尺寸可從尺寸表里查到，是否帶配對法蘭、螺檢螺母墊片、閥組等附件，需在備注欄里說明，安裝直管段基本要求按直管段要求進行； 7.V錐流量傳感器的設計計算利用所有的工藝參數和選擇合適的p值，進行計算，取得理想的差壓值、量程比和壓損； 8．為方便配套差壓變送器，建議刻度差壓值選在10-30kPa范圍，對于低流量，盡可能將差壓選在0.5kPa以上，雙法蘭取壓，盡可能選3kPa以上。 九、V錐流量傳感器、變送器及流量計的組合 依照產品供貨范圍以及輸出信號的不同，V錐流量傳感器的組成可分為3類： 1.V錐流量傳感器 只提供差壓信號的形成部分（V錐流量傳感器），不提供差壓變送器三閥組和流量顯示部分，輸出信號為差壓。由用戶自己進行配套。 2.V錐流量變送器 由V錐流量傳感器和差壓變送器組成。有分體式安裝和一體式安裝兩種結構。 分體式V錐流量變送器由獨立的V錐流量傳感器和差壓變送器組成。V錐流量傳感器和差壓變送器之間的引壓管連接由用戶自己完成，而差壓變送器可以配套供應。 一體式安裝是產品出廠時已將差壓變送器三閥組與V錐流量傳感器連接成一體，用戶購買一體式V錐流量變送器后，使用時不需再連接引壓管。若需配接相應的流量積算儀、壓力變送器和溫度傳感器可以配套供應。 3．V錐流量計 有分體式安裝和一體式安裝兩種結構： 分體式安裝由獨立的V錐、差壓、壓力、溫度傳感器、流量積算儀、三閥組、截止閥等部分組合而成。各部分之間的連接組合由用戶自己完成。有防爆型及普通型兩種。 一體式安裝由智能流量積算儀和V錐流量變送器一道V錐流量計。它帶有差壓變送器和三閥組（壓力傳感器、熱電阻溫度傳感器，必要時選用）。智能流量積算儀的流量范圍和V錐流量變送器相適應。分體式有本安型防爆產品及普通型產品兩大類。
