Дифференциальный расходомер (также известный как дроссель) основан на принципе дросселирования потока жидкости и использует разность давления, создаваемую потоком жидкости через дроссель для измерения расхода. Это один из распространенных методов измерения зрелости потока в современном производстве. Как правило, они состоят из дросселей (например, диафрагмы, сопла, трубки Вентури и т.д.), которые преобразуют расход измеренной жидкости в сигналы перепада давления, и дифманометров, которые преобразуют этот перепад давления в соответствующие значения расхода.
Так называемое дроссельное устройство - это размещение элементов в трубопроводе, которые могут вызвать локальное сужение жидкости. Широкий спектр применений - это пористые пластины, за которыми следуют сопла, трубки Вентури и сопла Вентури. Эти дроссельные устройства имеют долгую историю использования, накопили богатый практический опыт и полные экспериментальные данные, поэтому их формы стандартизированы как внутри страны, так и за рубежом и называются стандартными дроссельными устройствами. Это означает, что стандартные дроссельные устройства, спроектированные и изготовленные в соответствии с единообразными стандартами, могут использоваться непосредственно для измерения и не требуют отдельной калибровки. Однако для нестандартных специальных дроссельных устройств они должны быть индивидуально откалиброваны при использовании.

дифференциальный расходомер

Когда жидкость течет в трубопроводе с дроссельным устройством, на стенке трубы до и после дроссельного устройства явление, вызывающее разницу в статическом давлении жидкости, называется дроссельным явлением. Дроссельные устройства включают дроссельные элементы и устройства для снятия давления. Дроссельные элементы - это элементы, которые локально сжимают жидкость в трубопроводе. Часто используемые дроссельные элементы включают пористые пластины, сопла и трубки Вентури. Ниже приводится пример дроссельной пластины.
Жидкость, протекающая в трубопроводе, имеет кинетическую и потенциальную энергию, которые при определенных условиях могут быть преобразованы друг в друга. Согласно закону сохранения энергии, энергия статического давления и кинетическая энергия, которыми обладает жидкость, в сочетании с потерей энергии для преодоления сопротивления потоку, в отсутствие дополнительной энергии сумма остается неизменной. На рисунке показано распределение скорости и давления жидкости до и после диафрагмы. Жидкость течет с определенной скоростью V перед сечением трубопровода I. На данный момент статическое давление составляет p; При приближении к дроссельному устройству, Из - за блокировки дроссельного устройства, жидкость вблизи стенки трубы подвергается наибольшему блокирующему действию дроссельного устройства, Таким образом, часть кинетической энергии преобразуется в статическую энергию давления, наблюдается увеличение гидростатического давления на торце дроссельного устройства вблизи стенки трубы и больше давления, чем в центре трубопровода, т.е. на торце дроссельного устройства создается разность давления в направлении, которая создает радиальную дополнительную скорость жидкости, тем самым направление потока жидкости вблизи стенки трубы к центральной оси трубопровода, образуя сужение пучка. Из - за инерции наименьшее сжатие пучка находится не в отверстии перфорации, а в 11 - м сечении в отверстии. Согласно уравнению непрерывности потока жидкости, жидкость в сечении II имеет максимальную скорость потока, достигая v2. Затем поток постепенно расширяется, а после сечения III возвращается в стабильное состояние, скорость потока уменьшается до исходного значения, то есть v1 = v3.
Поскольку дроссельное устройство вызывает локальное сужение потока, скорость потока жидкости изменяется, то есть кинетическая энергия изменяется. В то же время статическое давление, характеризующее гидростатическую энергию, также меняется. В сечении I жидкость имеет статическое давление P1. По достижении сечения II скорость потока увеличивается до максимального значения, статическое давление уменьшается до минимального значения P2, а затем постепенно восстанавливается по мере восстановления пучка, так как на торце диафрагмы сечение потока внезапно уменьшается и расширяется, так что жидкость образует локальный вихрь, которая потребляет часть энергии, в то же время жидкость течет через пластину отверстия, чтобы преодолеть трение, поэтому статическое давление жидкости не может вернуться к первоначальному значению P; В то время как возникли потери под давлением = P1 - P2. Давление жидкости перед дроссельным устройством выше, называется положительное давление, часто обозначается "+", а давление жидкости после дроссельного устройства ниже, называется отрицательным давлением (в отличие от концепции вакуума), часто обозначается "один". Размер перепада давления до и после дроссельного устройства зависит от расхода. Чем больше расход жидкости, протекающей в трубопроводе, тем больше перепад давления, создаваемый до и после дроссельного устройства, и тем больше размер перепада давления до и после пористой пластины, чтобы отразить размер потока, который является основным принципом дроссельного устройства для измерения расхода.
Примечательно, что точное измерение давления P1 и P2 в сечении I и II затруднено, поскольку положение сечения II, которое создает низкое статическое давление P2, изменяется в зависимости от скорости потока и не может быть определено заранее. Таким образом, для измерения изменения давления жидкости до и после дроссельного устройства на стенке трубы до и после пористой пластины выбираются две фиксированные точки отбора давления. Таким образом, связь между измеренным перепадом давления и расходом тесно связана с выбором точки измерения давления и способа измерения давления.