一 雙向畢托巴流量計(jì)簡介

  是一種測介質(zhì)管道中心流速的皮托管原理的流量計(jì)，其前身是清華大學(xué)教授徐向東發(fā)明的智能探針式流量計(jì)。

雙向畢托巴流量計(jì)是采用皮托管原理提取管道中心流體流速（全壓－靜壓 = 動(dòng)壓）再換算成流體體積流量與質(zhì)量流量的差壓式流量計(jì)。皮托管原理很早就廣泛應(yīng)用在航天航空業(yè)中。如：飛機(jī)風(fēng)洞的測試和檢測、飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)氣體動(dòng)力測試、飛機(jī)飛行速度的測速桿等。

雙向畢托巴流量計(jì)將探針插入管道中心，總壓孔對(duì)正流體的來流方向，靜壓孔對(duì)正流體的去流方向，總壓與靜壓之差即為管道中心的實(shí)測差壓，再由該探針的風(fēng)洞標(biāo)定曲線擬合出該點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)差壓，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差壓來計(jì)算流體的流量。同時(shí)還需用壓力變送器測出流體壓力，用熱電阻溫度計(jì)測出流體溫度，把標(biāo)準(zhǔn)差壓信號(hào)、壓力信號(hào)、溫度信號(hào)同時(shí)引入單片機(jī)構(gòu)成的流量積算儀或直接接入DCS系統(tǒng)，一方面對(duì)探針的流量方程進(jìn)行解算，再一方面對(duì)蒸汽進(jìn)行壓力、溫度補(bǔ)償，以保證測量精度，并用數(shù)字顯示出差壓、壓力、溫度、瞬時(shí)流量、累積流量、熱量、速度等參數(shù)。

二、雙向畢托巴流量計(jì)性能特點(diǎn)

◆ 節(jié)能：由于一次測量元件智能探針是Φ20mm不銹鋼制成，其截面積很小在介質(zhì)管道中幾乎無壓力損失，使運(yùn)行成本大大減小，與孔板等節(jié)流裝置相比較具有明顯的節(jié)能效果。是國家發(fā)改委推薦的第061號(hào)節(jié)能產(chǎn)品。

◆ 耐高溫高壓：一次元件智能探針材質(zhì)選用1Cr18Ni9Ti不銹鋼 ( 根據(jù)不同介質(zhì)選用特種鋼 )，可耐介質(zhì)zui高溫度650℃，介質(zhì)zui高壓力32MPa。

◆ 可靠性高：因探針的構(gòu)造非常簡單，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，導(dǎo)壓管內(nèi)介質(zhì)不流動(dòng)，雜物不容易進(jìn)去，所以能長時(shí)間保持測量精度。

◆ 安裝簡便：只需在管道合適的位置上打一個(gè)相當(dāng)?shù)目?，把一次元件探針插入管道中心，即可方便地進(jìn)行安裝。

◆ 無需維護(hù)：一次測量元件探針本身無需維護(hù)，只需按計(jì)量器具定期檢定要求對(duì)差壓變送器進(jìn)行零點(diǎn)和滿度的校驗(yàn)以及二次表輸入相應(yīng)的電流進(jìn)行校驗(yàn)。

◆ 測量范圍廣：流量在0.2 t/h～50000 t/h都可以精確測量。對(duì)低流速、小流量、大管徑測量效果尤佳。

◆ 廣泛用于氣體、蒸汽和液體流量測量。氣體：一次風(fēng)速 ( 量 )、二次風(fēng)速 ( 量 )、( 負(fù)壓 ) 空氣、氧氣、氫氣、干氣、煤氣 ( 轉(zhuǎn)爐煤氣、高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣 )、天然氣、液化氣、煙氣、 化工物料氣等；汽體：過熱蒸汽、飽和蒸汽、濕蒸汽、雙向蒸汽等；液體：水、不滿管水、輕油、焦油、原油、各種溶液、化工物料液等。

◆ 介質(zhì)管道橫截面形狀適用范圍廣：本流量計(jì)對(duì)介質(zhì)管道截面的幾何形狀無要求，圓形、橢圓形、方形、長方形、棱形、三角形、 梯形等均適用。

◆ 不要求直管段：清華大學(xué)幾十年吹風(fēng)實(shí)驗(yàn)積累了各種工況下彎管段到15倍管徑之間修正系數(shù)數(shù)據(jù)庫，只要用戶提供直管段長度即可，即使在彎管處安裝同樣保證精度。

◆ 配有智能化二次儀表：既可數(shù)顯各項(xiàng)參數(shù)，又可進(jìn)行遠(yuǎn)程通訊，構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，便于集中管理。

三 與畢托巴流量計(jì)相關(guān)的計(jì)算公式

流速V中心=Ai·√2△P/ρ (i∈N )

△ P：風(fēng)洞標(biāo)定修正后的標(biāo)準(zhǔn)差壓

Q體=K(V中心×S)

Q質(zhì)=Q體×ρ

K：管道修正系數(shù)

精度高：在3%～100%的量程范圍準(zhǔn)確度為0.2%，其決定因素有：

*：畢托巴流量計(jì)測點(diǎn)在管道中心區(qū)，可實(shí)現(xiàn)每臺(tái)探針都在標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)洞上從 0米/秒的風(fēng)速一直標(biāo)定到 150米/秒 的風(fēng)速，并把標(biāo)定的數(shù)據(jù)經(jīng)過復(fù)雜的運(yùn)算得出探針的修正系數(shù)，從而使修正后探針提取的中心流速與管道各點(diǎn)流速的平均值成對(duì)應(yīng)關(guān)系（注：管道內(nèi)各點(diǎn)流速的平均值與探針提取中心流速之間的關(guān)系是以清華大學(xué)幾十年的經(jīng)驗(yàn)吹風(fēng)數(shù)據(jù)庫為依據(jù)的）。

第二：在流體力學(xué)中流速（差壓換算成流速）和流量并不是簡單的線性對(duì)應(yīng)關(guān)系，所以我廠計(jì)算流量時(shí)采用分段修正的方法對(duì)所測信號(hào)進(jìn)行修正。我廠計(jì)算時(shí)將差壓變送器輸出的4~20mA標(biāo)準(zhǔn)直流電流信號(hào)分n 段，進(jìn)行微積分計(jì)算得到n 個(gè)修正系數(shù)，從而保證畢托巴流量計(jì)在全量程范圍內(nèi)保證準(zhǔn)確度。

第三：清華大學(xué)熱能工程系熱力系統(tǒng)控制國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任徐向東教授結(jié)合幾十年對(duì)氣動(dòng)探針（飛機(jī)測速桿）的科研經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行了大量畢托巴流量計(jì)的試驗(yàn)和實(shí)踐，積累了大量數(shù)據(jù)，聚合成一個(gè)數(shù)據(jù)庫，其中包括各種介質(zhì)、壓力、溫度下的補(bǔ)償，以及管道直管段不足情況下的實(shí)驗(yàn)修正值。本數(shù)據(jù)庫可以配選出用戶任何工況的相應(yīng)管道模型，精確修正后計(jì)算出準(zhǔn)確流量。