橢圓齒輪流量計的工作原理位能與動能之間進行轉換

橢圓齒輪流量計的工作原理：橢圓齒輪流量計是取源部件．也是節流部件．它的工作原理是基于流體在流動過程中遇到局部阻力時，流體為克服局部阻力，流體能量形式會發生轉換，即位能與動能之間進行轉換。橢圓齒輪流量計是利用縮小流通截面積的辦法產生局部阻力的裝置。在橢圓齒輪流量計的上游側，流體在直管段平穩流動．流束平直有序，當流體流到橢圓齒輪流量計前端時，通道截面突然縮小，流束遇到障礙，后續流束仍在向前流動．這時流體流束受到擠壓，流束線由平直被擠壓成曲線．流體以其內部能量克服局部阻力，保持管路內任何截面處的流量相等。在橢圓齒輪流量計前端的直管段內，管道內壁周邊流體因受到擠壓，位能升高，動能減小。而處在橢圓齒輪流量計節流孔前的流束急劇收縮。流速加快，管道中心部位流速隨著流速加快動能升高，位能減小，則管道徑向上的壓力分布狀況發生畸變。如圖所示。當流體越過節流孔后，流通截面突然增大．但是，流束因慣性作用不能馬上擴散，加速沖出一段距離，隨著流體能量的自衡，動壓能逐漸向靜壓能轉換，流速逐漸下降，直到恢復動位能平衡。這一過程可以解釋在安裝橢圓齒輪流量計時，為什么在其上、下游側必須有直管段的原因。上游側直管段的作用在于調整流體流速分布的對稱性，下游側直管段的作用在于給流體提供動、位能進行自衡調整緩沖區段。差壓是怎樣產生的，前面提到，在橢圓齒輪流量計的前端周邊區．因流束受到擠壓發生變形，靜壓上升，而反映靜壓能大小的管內周邊壓力也隨之增大，當管道中心部位的流體越過節流孔后，流體質量慣性并未立即消失，繼續增速靜壓能下降，同時，管道中心部位的流束的運動同時帶動節流元件后面周邊區滯留物料，形成渦流，渦流消耗能量，也就是常說的壓力損失，壓力損失的大小與節流元件的孔徑(d)與工藝管道內徑(D)的比值有關，比值越大，壓力損失越小，比值越小，壓力損失則越大。因此在節流元件的前后產生壓差，即P．～P 。

流體流動速度和壓力變化狀況如上圖所示，從圖中可知流體沿管道軸向流動時。流速和壓力分布狀況。節流元件后的靜壓力(p )始終低于橢圓齒輪流量計前端的靜壓力(P，)。橢圓齒輪流量計的取壓方式已經介紹過，以角接取壓為例。儀表測量管道所取壓力是節流元件前后端的壓力，差壓計將差壓信號(Ap=p 一p2)轉換成流量示值，數學表達式為： ％='rrCsd 、／2p

Ap／(4、／1—13 )

q~=,trCad2V'2Ap／[4X／p(1-[3 )

式中：qm,q 質量流量，k 和體積流量，m3／s；

C— — 流出系數；

8— — 可膨脹性系數：

d— — 節流元件開孔直徑．m；

B— — 直徑比，B=cl／D；

D—— 工藝管道內徑，m；

p— — 被測流體的密度，kg／m3；

△p—— 橢圓齒輪流量計所產生的差壓，Pa。

從上兩式可知，流量與差壓的關系是非線性關系，流量與差壓呈平方根關系。

壓力變送器:http://
電磁流量計:http://
液位變送器:http://
橢圓齒輪流量計:http://
雷達液位計:http://
便攜式超聲波流量計:http://
高溫壓力變送器:http://