楔式流量計(jì)使用伯努利方程來(lái)測(cè)量管道中的流體流量。楔式流量計(jì)在管道中引入收縮，從而在流量計(jì)上產(chǎn)生壓降。當(dāng)流量增加時(shí)，產(chǎn)生更多的壓降。脈沖管道將流量計(jì)的上游和下游壓力傳送到變送器，該變送器測(cè)量壓差以確定流體流量。該技術(shù)占全球流量計(jì)市場(chǎng)的21％左右。
伯努利方程表明，收縮處的壓降與流速的平方成正比。使用這種關(guān)系，10％的滿量程流量?jī)H產(chǎn)生滿量程壓差的1％。在滿量程流量的10％時(shí)，楔式流量計(jì)的精度取決于變送器在100：1的壓差范圍內(nèi)的精確度。差壓變送器精度通常在其范圍內(nèi)的低壓差下降低，因此流量計(jì)精度可能同樣降低。因此，這種非線性關(guān)系會(huì)對(duì)楔式流量計(jì)的精度和調(diào)低產(chǎn)生不利影響。請(qǐng)記住，感興趣的是流量測(cè)量系統(tǒng)的準(zhǔn)確性 - 而不是差壓變送器的精度。

楔式流量計(jì)概述

楔式流量計(jì)是目前比較廣泛的楔式流量計(jì)種類之一，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)用范圍廣，便于維修，且標(biāo)準(zhǔn)件便于生產(chǎn)等特點(diǎn)，因而廣泛的應(yīng)用于石油石化行業(yè)。文章主要淺析了楔式流量計(jì)的工作原理和選型，為今后楔式流量計(jì)的選型和優(yōu)化提供一定的理論依據(jù)。
         楔式流量計(jì)是一種根據(jù)安裝于管道中的流量檢測(cè)元件產(chǎn)生的差壓，以及流體的類型和管道的綜合尺寸因素等來(lái)計(jì)量流量的流量計(jì)。它通常由一次裝置(也就是流量檢測(cè)件)和二次裝置(差壓轉(zhuǎn)換器和流量轉(zhuǎn)換器)組成。通常用的一次裝置有孔扳流量計(jì)、文丘管流量計(jì)及均速管流量計(jì)等，二次裝置為各種機(jī)械、電子、機(jī)電一體式差壓計(jì)，差壓變送器和流量顯示及計(jì)算儀表等裝置[1]。它已發(fā)展為三化(系列化、通用化及標(biāo)準(zhǔn)化)程度很高的種類規(guī)格龐大的一大類儀表。楔式流量計(jì)既可以用于流量參數(shù)的測(cè)量也可以用于其它參數(shù)如密度，壓力等物理參數(shù)的測(cè)量。
         通常我們把安裝于管道中流量檢測(cè)件稱為一次裝置，特一般有節(jié)流件，取壓裝置和前后直管段組成，二次裝置也成為顯示儀表， 它通常由差壓信號(hào)管路和測(cè)量中所需要的儀器儀表組成。
          楔式流量計(jì)應(yīng)用歷史比較廣泛，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)也比較成熟，且國(guó)家制定的規(guī)程和和標(biāo)準(zhǔn)也比較規(guī)范，品種比較齊全的流量計(jì)，二十世紀(jì) 50 年代它是較好的可以測(cè)量天然氣的流量計(jì)[2]。經(jīng)過(guò)許多年的發(fā)展它的技術(shù)更加成熟，一次裝置和二次裝置也更加的先進(jìn)，估計(jì)今后此類流量計(jì)仍將占據(jù)重要的地位。

          楔式流量計(jì)的應(yīng)用比較廣泛，在封閉的管道中測(cè)量流量對(duì)流體介質(zhì)的要求不高且能適應(yīng)比較惡劣的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量環(huán)境，測(cè)量精度也比較高，因此在各行各業(yè)應(yīng)用都比較的廣。如流體方面：?jiǎn)蜗�、混相、潔凈、臟污、粘性流等；工作狀態(tài)方面：常壓、高壓、真空、常溫、高溫、低溫等；管徑方面：從幾毫米到幾米;流動(dòng)條件方面：亞音速、音速、脈動(dòng)流等。它在各工業(yè)部門的用量約占流量計(jì)全部用量的 50 %~60 %[3]。

楔式流量計(jì)的測(cè)量原理分析：
  流體在流經(jīng)節(jié)流件時(shí)由于流體被壓縮流體將被加速，由于流體的速度增加導(dǎo)致流體的動(dòng)能也會(huì)相應(yīng)的增加，按照能量守恒的定律我們知道被加速處流體的靜壓力會(huì)減低相應(yīng)的數(shù)值[4]。


楔式流量計(jì)工作原理圖
    如圖所示：管道在橫截面 1 處的橫截面積是 A1，流體在流經(jīng)橫截面 A1 時(shí)的平均流速是 V1，其密度是 ρ1，；當(dāng)流體流過(guò)橫截面 2 時(shí)，流體的平均流速變?yōu)槭?V2，密度是 ρ2，橫截面積是 A2，根據(jù)流體流動(dòng)連續(xù)性原理有如下關(guān)系式：V1A1ρ1= V2A2ρ2，如果流體是液體，在壓縮前后流體的密度一般認(rèn)為是恒定的，即 ρ1＝ρ2＝ρ

因此液體的體積流量：
qv= V1A1= V2A2						(1)

根據(jù)別努利方程(即能量守恒定律)，在水平管道上 Z1＝Z2，
則有如下關(guān)系式：
	ρ1V12						ρ1V2		2		(2)
p1 +	2			= p2 +				2
應(yīng)用別努利方程和流動(dòng)連續(xù)性原理，在兩個(gè)橫截面上則有如
下關(guān)系式：
P = P - P = ρ1						[V		2 - V 2 ]			(3)
	1		2		2		2		1
由(1)式，得
V 1 =		A2	V
		A
			2
	1
將(1)式和(2)式帶入(3)式可得：
P = ρ1 [1- (					A2	)2 ]V			2		(4)
	2				A1			2

在上式中：
 
A1 = p 4D2 ； A2 = p4d2
 
根據(jù)直徑比 β 的定義：
b = Dd 
由(1)式可得：

V = qv

2

A2

所以：

r1 é

q2v

DP =

b

4

ù

ë1 -

û

a

A22

由此可以得出理論的流量公式：

1

π

2  P

(5)

qv =

d

2

1- β4

4

ρ1

又由流出系數(shù) C 的定義是：C=實(shí)際流量/理論流量，較后可

得出節(jié)流式差壓流量計(jì)普遍適用的實(shí)際流量公式：

ce

p

2DP

(6)

4

qv =

4 d

r

1- b

4

1

ε 被測(cè)介質(zhì)的可膨脹性系數(shù)，一般來(lái)說(shuō)對(duì)于液體 ε=1；對(duì)氣體、

蒸汽等可以壓縮流體 ε＜1；qv 流體的體積流量，(m3/S)；ρ1——工

作狀況下，節(jié)流件(前)上游處流體的密度，(kg/m3)；d 工作狀況下

節(jié)流件的等效開孔直徑，(m)；△P—差壓，△P=P1-P2，(Pa)。

楔式流量計(jì)安裝方式


楔式流量計(jì)總結(jié)：
       楔式流量計(jì)是使用數(shù)量比較多的流量計(jì)種類之一，本文淺析了楔式流量計(jì)的工作原理和選型，為今后楔式流量計(jì)的選擇和使用提供了一定的理論借鑒基礎(chǔ)。

由于流量和壓差之間的非線性關(guān)系，流量范圍下部的流量測(cè)量精度會(huì)降低。脈沖管道的堵塞可能是許多服務(wù)的關(guān)注點(diǎn)。對(duì)于漿料服務(wù)，應(yīng)使用吹掃來(lái)防止沖擊管道堵塞。
液體服務(wù)，脈沖管道應(yīng)定向和傾斜，以使其保持充滿液體并且不會(huì)收集氣體。對(duì)于燃?xì)夥⻊?wù)，脈沖管道應(yīng)定向和傾斜，以使其保持充滿氣體并且不會(huì)收集液體。在蒸汽服務(wù)中，可允許蒸汽在一些脈沖管道中冷凝，以在熱蒸汽和變送器之間形成液體密封，以保護(hù)變送器免受熱量的影響。
小心，因?yàn)椴顗鹤兯推鞯男?zhǔn)會(huì)受到脈沖管中液體或氣體積聚的影響。此外，當(dāng)在操作期間可能積聚變化量的液體時(shí)，流量測(cè)量系統(tǒng)的精度會(huì)降低。