V锥流量计与孔板流量计的比较


长期以来，孔板流量计由于其技术成熟、标准化程度高、结构简单、维护方便等特点而被广泛地应用。在海洋石油工程中也常常会用到孔板流量计。

　　以采油平台的测试分离器气体出口测量为例，由于该介质为气体一般压力较高，介质成分较复杂，流量范围随着年份变化较大等特点，决定了该场合应用孔板流量计为合适。尤其近年出现的可更换孔板更是解决了原有孔板流量计的低量程比的缺点而被广泛地应用。但是可更换的孔板价格昂贵，一般至少为同管径孔板流量计价格的5倍以上。那么有没有更好的产品来代替它，笔者认为V锥流量计就是代替它的产品。

　　1V锥流量计的优点V锥流量计是从2000年左右才在国内出现的流量计。其工作原理和孔板流量计相同。介质通过V锥时，由于阻流件V锥的存在，使得流体的流过面积发生变化，流速发生变化，根据伯努利方程，流速变化引起了压力的变化，该压力的变化与流速之间有一定的关系。通过测量该压力差达到测量流量的目的。虽然与孔板原理一样，但是本质的区别在于孔板为中心收缩型节流装置，而V锥为边壁收缩型节流装置。

　　众所周知，测量范围窄是制约孔板使用的主要原因。测量范围窄的主要原因是：孔板的流量系数随雷诺数的变化而变化较大，孔板的突然节流导致孔板后发生比较大的漩祸，该漩涡的存在直接导致信号噪声比较大，从而限制了它的测量范围。而V锥流量计克服了以上缺点。

　　如所示，V锥流量传感器是由与管道同轴的内部节流件V锥和取压装置组成的，流体经过时并不是像孔板那样突然改变流体的流动状态，而是介质随着锥体的方向向边壁收缩，该锥体起到了调整介质流动状态的作用，重塑了流束曲线，使流体的流动更加稳定。而且由于惯性力的存在，介质经过边缘不像孔板那么容易磨损，V锥的使用寿命长。由于V锥特有的结构，V锥流量计有许多优于孔板流量计的特点。

　　11量程比宽V锥的早生产厂McQonee公司开展了一系列测试研究工作，得出结论：V锥和孔板比较，V锥的信噪比要小的多。由于信噪比小，V锥在小流量测量时，即使测量的差压在较小的工况下也可以地进行测量。从而不必像孔板那样，需要通过增大变送器的阻尼来改善信号噪声的影响。正因为此，V锥的量程比远大于孔板的量程比。印度理工学院的SNSig教授分别使用油和水在不同的雷诺数下做了。

　　34散热器的设计171单片集成芯片是由半导体PN结构成的，设计和选择合适的散热器是电路正常工作并达到设计指标的重要保证。设计散热器（板）时，需要考虑以下因素：①芯片的封装形式；②芯片的允许功耗；③环境温度；④所选板材及厚度等。查阅有关封装的热学参数和常用散热板设计标准，安装合适的散热器，以保证电路正常工作。

　　4结束语件的选用，电路实现了小体积、多功能、高效率、低功耗、调节方便、应用灵活等特点。实验测试表明：该电路输入电压可在8~55V变化，输出电流可达3A输出功率80W输出纹波34mV电源效率可达92%.这种电路不仅用于仪器仪表及测试系统的电源，还可作为33V供电的笔记本电脑的开关电源使用。