| HowItWorksLab · Machines
简体中文

文丘里流量计如何工作

文丘里流量计用平滑的收窄、而不是锐利孔板来测量流量。流动穿过窄喉加速、压力下降,进口与喉部之间的压差就能告诉仪表流量。

文丘里流量计 · 剖面 收缩 · 喉部 · 扩散 进口管 收缩锥段 喉部 最窄、最快 扩散锥段 出口管 高压 高压取压口 低压 低压取压口 差压变送器
发生的顺序 进口 → 收缩段 → 喉部 → 扩散段
显示模式

详细说明

什么是文丘里流量计?

它的外形像一个平滑的沙漏。由于没有锐利的障碍物,下游压力恢复得很好,因此比孔板少浪费泵的能量——代价是更长、制造成本更高。

为什么要看进内部?

整个测量都依赖管内直径的平滑变化。剖面图能清楚展示流动如何被收窄、加速,又如何重新扩张,以及两个取压口设在哪里。

部件及其作用

1. 稳定流进入

流体经直管进入,形成稳定、充分发展的流束。进口取压口读取这一全压。

2. 收缩锥段把它收窄

管道逐渐收窄进入喉部。由于通道变小、同样的液体仍要通过,流体必须加速。

3. 喉部压力下降

流动越快,压力越低。在狭窄的喉部压力最低,第二个取压口读取这个低压值。

4. 变送器读取压差

进口取压口与喉部取压口的压力差被送进差压变送器,换算成流量。流量越大,压差越大。

5. 扩散锥段恢复压力

喉部之后管道缓缓张开。流动再次变慢,压力向进口值回升——平滑的造型正是文丘里比孔板省能的原因。

文丘里流量计与孔板有何不同?

两者都测量收窄处的压降,但文丘里是平滑收窄,孔板则是锐利小孔。平滑的造型让压力得以恢复,因此文丘里更省能,但更长、更贵。

为什么喉部压力会下降?

因为那里的流动加快了。按伯努利原理,能量在速度与压力之间转换:流速越快,压力越低。喉部最窄,所以流速最快、压力最低。

取压口设在哪里?

一个在较宽的进口,一个在较窄的喉部。这两个压力之差就是变送器换算成流量的测量量。

它能处理脏流体吗?

比孔板强,因为没有会被磨损的锐边,也更不易堵塞——不过表面仍需保持光滑以维持精度。

喉部之后压力为什么会恢复?

扩散锥段让流动缓缓减慢,把一部分速度重新转换成压力。这部分恢复的压力,就是泵不必再额外提供的能量。

常见误区

喉部是流体被挡住的地方。 狭窄处看起来像障碍物。
那里恰恰是流速最快之处。 喉部并不阻挡流动,而是让它加速,正是这股快流产生了仪表所读的低压。
文丘里不过就是孔板。 两者都靠收窄管道来造压降。
造型从根本上不同。 文丘里是平滑收窄,孔板则用锐利平板。平滑造型能恢复压力,因此更省能量。
喉部压力低意味着流量小。 低压看来像是流动无力。
事实正好相反。 喉部的低压与最快的流速相伴;仪表通过压差测出这个速度,从而报出流量。
免责声明:本图解为教学目的做了大幅简化,真实系统变量与复杂度远超此处。不可用于工程生产用途,也不构成金融、政治或专业建议。