孔板流量計的結構原理

在管路上裝有一塊孔板，孔板兩側接測壓管，分別與U型壓差計相連接?？装辶髁坑嬍抢昧黧w通過銳孔的節流作用，使流速增大，壓強減小，造成孔板前后壓強差，作為測量的依據。若管路直徑為d1，孔板銳孔直徑為d0，流體流經孔板后所形成縮脈的直徑為d2，流體密度為ρ。在界面I，Ⅱ處即孔板前測壓導管處和縮脈處的速度，壓強分別為u1，u2與p1，p2，根據柏努利方程式，不考慮能量損失可得：

(u22－u12)/2=(p1－p2)/ρ=gh

或(u22－u12)1/2=(2gh)1/2

由于縮脈的位置隨流速的變化而變化，截面積S2又難以知道，而孔口的面積卻是知道的，測壓口的位置在設備制成后也不改變，因此，用孔板孔徑處的u0來代替u2，又考慮到流體因局部阻力而造成的能量損失，并用校正系數C來校正。則有：

(u02－u12)1/2=C(2gh)1/2

對于不可壓縮流體，根據連續性方程式又有：

u1=u0S0/S1

則經過整理后可得：u0=C*(2gh)1/2/[1－(S0/S1)2]1/2

令C0=C/[1－(S0/S1)2]1/2則又可以簡化為：u0= C0(2gh)1/2

根據u0和S2即可算出流體的體積流量：

Vs= u0* S0= C0 *S0*(2gh)1/2 [m3 / s]

或 Vs=C0*S0*[2gR(ρr－ρ)/ρ]1/2 [m3 / s]

式中：R—U型壓差計的讀數，[m]；

ρr—壓差計中指示液的密度，[kg / m3]；

C0—孔流系數，它由孔板銳孔的形狀，測壓口的位置，孔徑與管徑比和雷諾準數共同決定，具體數值由實驗確定。當d1/d2一定，Re準數超過某個數值后，C0就接近于定值。一般在工業上定型孔板流量計都規定在C0為常數的流動條件下使用。