弯管流量计原理

　　弯管流量计是一种可用于任何工艺管道流量测量的装置，如图1所示。它是利用流体在弯管处因离心力而产生差压的原理工作的。当流体流经弯曲管道时，流动的方向发生了变化，流体受到角加速度的作用而产生的离心力会使弯管外侧管壁压力增大，从而在弯管的外内侧管壁之间形成差压，此差压与流量有一定比例关系。如果在弯管的内外侧设取压孔，测出压力差便可求出流量。此压力差与流体的运动速度及密度有关。在相同流速下，流体密度越大，压力差越大，因此弯管流量计较适用于具有较高密度的液体流量测量。

图1　弯管流量计

　　设弯管直径为D，弯管中心线半径为R，流体密度ρ，根据弯管流速面积分布定律和流体能量守恒定律可推导出体积流量q_v与流体差压△p的理论关系式：

　　　　　　　（1）

　　考虑到流体粘性、管道形状及实际使用条件的影响，将上式乘上由实验求得的流量系数口，并令X＝2R/D，则可得弯管流量计的实用流量公式：

　　　　（2）

　　弯管流量计是一种尚未标准化的仪表。它结构简单，无可动部件，安装维修方便；对流体流动无障碍，没有附加压力损失；可用于一般液体或含固体颗粒及含悬浮物污水的测量。由于许多装置上都有不少的弯头，所以在受到工艺管道条件限制情况下，可采用弯管流量计测量流量。使用时要求直管段长度，上游至少10D，下游至少5D。弯管流量计精度不高，约在±5％。专门加工的弯管流量计，经单独标定。精度可提高到土0．5％。

　　如果将管道弯成同心圆，就可构成环形管流量计（见图2），流体流入和流出方向相同。从测量原理来说，应用环形管与应用弯管完全相同，因此流量公式可直接应用式（2）。考虑到在制造时，环形管直径与管道直径比2R／D很大，因而可得环形管流量计的流量近似公式：

　　　　　　　　　　　　　　　　　 （3）

图2　环形管流量计

　　环形管流量计受粘度及脉动影响较小，可以在直线管道上安装，与弯管流量计相比，测量值比较稳定。