利用差壓原理進(jìn)行流量測(cè)量是當(dāng)今世界上最可靠的流量測(cè)量方式之一，代表產(chǎn)品——孔板有著悠久的歷史，人們對(duì)它的安裝、使用和檢修都非常熟悉。
　

　　流量測(cè)量系統(tǒng)由節(jié)流裝置（差壓發(fā)生器）、差壓變送器以及流量積算儀等二次儀表組成。
　　

　　隨著電子技術(shù)的突飛猛進(jìn)，變送器、積算儀等二次儀表的精度、靈敏度發(fā)生了質(zhì)的變化，達(dá)到了極高的水平。但是，幾十年來(lái)一次源的檢測(cè)水平始終沒(méi)有重大突破，成了制約差壓式流量測(cè)量系統(tǒng)發(fā)展的瓶頸，使得高水平的下游儀表無(wú)法發(fā)揮出應(yīng)有的高效率。
　

　　進(jìn)入九十年代，美國(guó)VERIS公司推出的全新均速流量探頭——威力巴，使得一次源的測(cè)量精度、重復(fù)性和可靠性達(dá)到一個(gè)嶄新的高度。
　

　　威力巴探頭、差壓變送器加上積算儀等二次儀表，構(gòu)成了當(dāng)今世界上最高水平的差壓流量測(cè)量系統(tǒng)。
　　　

　　1.1 威力巴均速流量探頭的八大優(yōu)點(diǎn)
　　● 可測(cè)量多種介質(zhì)，應(yīng)用范圍廣泛
　　● 精度高，量程比大
　　● 探頭取壓孔本質(zhì)防堵
　　● 測(cè)量信號(hào)穩(wěn)定、波動(dòng)小
　　● 管道永久壓損低
　　● 獨(dú)有高強(qiáng)度的子彈頭型單片雙腔結(jié)構(gòu)
　　● 安裝費(fèi)用低，基本免維護(hù)
　　● 可以在線(xiàn)安裝和檢測(cè)

　　1.2 威力巴流量測(cè)量系統(tǒng)的性能指標(biāo)
　　● 測(cè)量精度：±1% ● 重復(fù)精度：±0.1%
　　● 適用壓力：0 ~ 40MPa ● 使用溫度：-180℃ ~ 550℃
　　● 測(cè)量上限：取決于探頭強(qiáng)度 ● 測(cè)量下限：取決于測(cè)量最小差壓要求
　　● 量程比：大于10 : 1 ● 適用管徑：38mm ~ 9,000mm 圓管、方管
　　● 適用介質(zhì)：滿(mǎn)管、單向流動(dòng)的、單相的氣體、蒸汽和粘度不大于10厘泊的液體

　　2．威力巴工作原理

　　當(dāng)流體流過(guò)探頭時(shí)，在其前部產(chǎn)生一個(gè)高壓分布區(qū)，高壓分布區(qū)的壓力略高于管道的靜壓。根據(jù)伯努利方程原理，流體流過(guò)探頭時(shí)速度加快，在探頭后部產(chǎn)生一個(gè)低壓分布區(qū)，低壓分布區(qū)的壓力略低于管道的靜壓。流體從探頭流過(guò)后，在探頭后部產(chǎn)生部分真空，并且在探頭的兩側(cè)出現(xiàn)旋渦。
均速流量探頭的截面形狀、表面粗糙狀況和低壓取壓孔的位置是決定探頭性能的關(guān)鍵因素。低壓信號(hào)的穩(wěn)定和準(zhǔn)確對(duì)均速探頭的精度和性能起著決定性作用。威力巴均速流量探頭能精確地檢測(cè)到由流體的平均速度所產(chǎn)生的平均差壓，它在高、低壓區(qū)有按一定準(zhǔn)則排布的多對(duì)取壓孔，使準(zhǔn)確檢測(cè)平均流速成為可能。

　　3．威力巴流量測(cè)量系統(tǒng)和孔板流量測(cè)量系統(tǒng)的比較

　　3.1 威力巴與孔板長(zhǎng)期精度比較
　　威力巴和孔板相比能保持長(zhǎng)期的高精度。這是因?yàn)椋Π偷莫?dú)特結(jié)構(gòu)不受磨損、雜質(zhì)和油脂的影響，沒(méi)有可以活動(dòng)的部件，一體化結(jié)構(gòu)避免了高、低壓腔室之間的信號(hào)滲漏；相反，孔板使用時(shí)間一長(zhǎng)，精度就會(huì)急劇下降，需要進(jìn)行定期檢測(cè)和清洗，導(dǎo)致孔板精度下降的原因很多。美國(guó)Florida Gas Transmission Company進(jìn)行了一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，定量測(cè)量各種因數(shù)對(duì)孔板所導(dǎo)致的精度損失。部分實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：

　　3.2 安裝費(fèi)用的比較
　　威力巴和孔板相比節(jié)省了大量的安裝費(fèi)用。威力巴在安裝過(guò)程中，只需要進(jìn)行簡(jiǎn)單的焊接，焊接的工作量從幾厘米到十幾厘米不等，基本上與管道的直徑大小無(wú)關(guān)，相比孔板需要一個(gè)2倍管道圓周的焊接所需的費(fèi)用小等多。例如，在DN250的管道上安裝威力巴，只需進(jìn)行10cm的焊接；同樣的管道，安裝孔板則需要進(jìn)行160cm的焊接，相比之下威力巴至少節(jié)約了60%的安裝費(fèi)用。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，管道的管徑越大，威力巴在安裝上節(jié)約的費(fèi)用越多。

　　3.3 運(yùn)行費(fèi)用的比較
　　威力巴和孔板相比節(jié)省了大量的運(yùn)行費(fèi)用。同孔板相比威力巴的長(zhǎng)期運(yùn)行費(fèi)用非常低，投入運(yùn)行不到一年所節(jié)省的電費(fèi)就可以收回采購(gòu)成本。
威力巴采用非收縮節(jié)流設(shè)計(jì)，比孔板的永久壓損至少降低了95%以上，是一種高效、節(jié)能的均速流量探頭。（具體見(jiàn)下面的壓損比較的計(jì)算）

　　3.4 壓損的比較
　　節(jié)流式流量計(jì)是一種典型的差壓式流量計(jì)，是目前工業(yè)生產(chǎn)中用來(lái)測(cè)量氣體、液體和蒸汽流量最常用的一種流量計(jì)。
　

　　其測(cè)量的理論基礎(chǔ)是：在充滿(mǎn)流體的管道中，固定放置一個(gè)流通面積小于管道截面積的阻力件（節(jié)流件），則管道內(nèi)流體在通過(guò)該節(jié)流件時(shí)就會(huì)造成局部收縮，在收縮處流速增加，靜壓力降低，因此，在節(jié)流件前后將產(chǎn)生一定的壓力差。對(duì)于一定形狀和尺寸的節(jié)流件、一定的測(cè)壓位置和前后直管段、一定的流體參數(shù)情況下，節(jié)流件前后的差壓△P與流量Q之間關(guān)系符合伯努利方程。
　

　　這種流量計(jì)不可避免地會(huì)在管道中產(chǎn)生永久壓損。以孔板為例，其流體壓力損失的主要原因是孔板前后渦流的形成以及流體的沿程摩擦，它使得流體具有的總機(jī)械能的一部分不可逆轉(zhuǎn)地變成了熱能，消失在流體內(nèi)。人們采用了噴嘴、文丘里管等節(jié)流件，以盡量減少節(jié)流件前后的渦流區(qū)，盡而減少流體的壓力損失。
　

　　威力巴流量計(jì)采用了子彈頭形的革命性設(shè)計(jì)，使得其不僅在流量測(cè)量上保持了高精度、高強(qiáng)度和大量程比，還使得管道壓損大大降低。
　

　　威力巴和孔板的壓損比較：
　　孔板壓損的經(jīng)驗(yàn)公式：
　　當(dāng)β=0.6時(shí)， PPLo=0.6×△P
　　當(dāng)β=0.7時(shí)， PPLo=0.5×△P
　　其中： β－－－－－－-孔板的孔徑比
　　△P－－－－－－孔板產(chǎn)生的差壓
　　PPLo－－－－-孔板產(chǎn)生的壓損
　　標(biāo)準(zhǔn)噴嘴壓損大約為：PPLn=0.28×△P ~ 0.33×△P
　　通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以得出，威力巴的壓損大約為：PPLv=0.03×△P
　　由于威力巴的差壓△P比孔板的差壓△P小一個(gè)數(shù)量級(jí)，而壓損的比例又小了一個(gè)數(shù)量級(jí)，所以威力巴的壓損和孔板的壓損相比是微乎其微的。
　

　　下面我們將壓力損失的表示式寫(xiě)出來(lái)：
　　節(jié)流件壓損帶來(lái)的功率損失，其計(jì)算表達(dá)式為：
　　Hp’=Q×PPL
　　其中： Q－－－－－－流體體積流量 PPL－－－－節(jié)流件產(chǎn)生的壓損
　　假設(shè)為了彌補(bǔ)節(jié)流件帶來(lái)的不可恢復(fù)的壓損，我們?cè)谄浜笤黾右慌_(tái)壓力泵，該泵的效率假定為η。
　　則： Hp= Q×PPL÷η
　　其中:Q－－－－－－－－-流體體積流量 AM3/S
　　PPL－－－－－－節(jié)流件產(chǎn)生的壓損 KPa
　　η－－－－－－電動(dòng)機(jī)效率 無(wú)量綱常數(shù)
　　Hp－－－－－－－－功率損失 KW

　　舉例說(shuō)明：以蒸汽測(cè)量為例
　　假設(shè)一測(cè)點(diǎn)，測(cè)量介質(zhì)為過(guò)熱蒸汽，管徑為Φ325×13mm ，壓力為3900KPa G，溫度為450℃ ，在此溫度、壓力下其蒸汽密度為12.511Kg/M3 ，介質(zhì)流量為50T/H時(shí)威力巴所產(chǎn)生的差壓為5.600 KPa 。
　　威力巴所產(chǎn)生的壓損： PPLv=0.03×△P=0.03×5.600=0.168 KPa
　　根據(jù)上述公式，功率損失： Hp= Q×PPL÷η
　　因工況下過(guò)熱蒸汽的密度為12.511Kg/M3 ，所以工況下（3900KPa G , 450℃）介質(zhì)體積流量為：
　　體積流量=質(zhì)量流量/介質(zhì)密度
　　Q=50×1000÷12.511≈3996.5M3/H=1.110M3/S （3900KPa G , 450℃）
　　假設(shè)電動(dòng)機(jī)效率η=0.8
　　則：威力巴損失的功率為 Hp=1.110×0.168÷0.8=0.233 (KW)
　　假設(shè)一年運(yùn)行365天，每天運(yùn)行24小時(shí)，每度電的電費(fèi)為0.8元，那么一年威力巴的能耗換算成電費(fèi)：￥/年=365×24×0.233×0.8≈1633￥/年
　　假設(shè)另一相同測(cè)點(diǎn)使用孔板測(cè)量，同樣條件下孔板的壓差30Kpa，孔板的β=0.7 ，孔板所產(chǎn)生的壓損：PPLo=0.5×30=15.0KPa
　　威力巴比孔板的永久壓損降低的百分比為：（15.0－0.168）÷15.0×100%=98.88%
　

　　很明顯，它是一種高效、節(jié)能的均速流量探頭。
　　根據(jù)上述公式，孔板損失的功率為：
　　Hp=1.110×15.0÷0.8≈20.813(KW)
　　一年運(yùn)行365天，每天運(yùn)行24小時(shí)，每度電的電費(fèi)為0.8元，那么一年孔板的能耗換算成電費(fèi)：￥/年=365×24×20.813×0.8≈145858￥/年
　　那么，每運(yùn)行一年，威力巴比孔板節(jié)省的運(yùn)行費(fèi)用為：145858-1633=144225￥/年

　　4．威力巴使用注意事項(xiàng)
　
　　威力巴流量探頭以其卓越的防堵設(shè)計(jì)，徹底擺脫了阿牛巴等插入式流量探頭易堵塞的弊端，使均速管流量探頭的防堵水平達(dá)到了空前的高度。

　　4.1 威力巴探頭的高壓取壓孔不會(huì)被堵
　　探頭前部形成高壓區(qū)，壓力略高于管道靜壓，阻止了顆粒進(jìn)入。請(qǐng)注意，在探頭的高壓取壓孔處流體的速度是零，沒(méi)有物體會(huì)進(jìn)入取壓孔。因?yàn)椋瑒傞_(kāi)機(jī)時(shí)，流體在管道靜壓作用下進(jìn)入彎管，很快形成了壓力平衡的狀態(tài)。當(dāng)壓力平衡狀態(tài)形成以后，流體在彎管進(jìn)口處遇到高壓，繞道而行，不再進(jìn)入彎管中。

　　4.2 威力巴探頭的低壓取壓孔實(shí)現(xiàn)本質(zhì)防堵<