[科普中国]-V锥型流量计

V锥型流量计，又名V型锥流量计、V形锥流量计、锥型流量计、锥形流量计、内锥流量计、内锥式流量计、一体化V锥流量计、V锥流量计，英文名称是V-cone flowmeter。V锥型流量计是20世纪80年代开始研发的一种差压流量计，它的开发成功是差压式流量测量的质的飞跃。

工作原理是当充满管道的流体，流经管道内的流量孔板时，流速将在流量孔板的节流处形成局部收缩，从而使流速加快，静压力降低，于是在标准孔板前后便产生了压力降或叫压差，介质流动的流量愈大，在流量孔板前后产生的压差也就愈大，所以可通过测量压差来测量流体流量的大小。这种测量方法是以流动连续性方程(质量守恒定律)和伯努利方程式(能量守恒定律)的原理为基础的。

产品概述V锥流量计，又名；V型锥流量计；V形锥流量计；锥型流量计；锥形流量计；内锥流量计；内锥式流量计，一体化V锥流量计V锥流量计(V-cone flowmeter)是20世纪80年代开始研发的一种差压流量计，它的开发成功是差压式流量测量的质的飞跃。它利用V锥体在流场中产生的节流效应，通过检测上下游压差来测量流量。与普通节流件相比，它改变了节流布局，从中心孔节流改为环状节流。实践使用证明，V锥流量计与其他流量仪表相比，具有长期精度高、稳定性好，受安装条件局限小、耐磨损、测量范围宽、压损小、适合赃污介质等优点。而且V锥体本身作为流场的整流器而成为一种具有独特性能的优异的新型流量计。

1.V型锥形流量计是一种高精度、高稳定性、量程比宽、可测介质广的新型流量计。

2. 可测量介质包括液体、气体、蒸汽等,几乎涵盖了所有流动性介质。

3. 流体的最高工况温度可达800℃,最高压力可达10.5Mpa。

4. 若选用特种材质的表体,介质的工况温度、压力还可以更高。

5. V型锥形流量计可测量最高雷诺数为500万,最低雷诺数为8000甚至更低。

6. 产生满刻度差压信号从最低小于0.1千帕到最高几十千帕。

工作原理

V型锥流量计属高精度、高稳定性的新型差压式流量仪表。和其他差压式仪表一样，也是基于流动连续性原理和伯努利方程来计算流体工况流量的。我们知道在同一密闭管道内，当压力降低时，速度会增加，当介质接近锥体时，其压力为P+，在介质通过锥体的节流区时，速度会增加，压力会降低为P-，P+和P-都通过V型锥形流量计的取压口引到差压变送器上，流速发生变化时，差压值会随之增大或减小。也就是说对于稳定流体，流量的大小与差压平方根成正比。当流速相同时，锥体节流面积越大，则产生的差压值也越大1。

技术指标质量1、高精度：±0.075%。

2、高稳定性：优于0.1%fs/年。

3、高静压：40mpa。

4、连续工作5年不需调校。

5、可忽略温度、静压影响。

6、抗高过压。

特点1、 具有良好的准确度（≤0．5%）和重复性（≤0．1%）。

2、 具有较宽的量程比（10﹕1～15﹕1）。

3、 自整流功能，只需要极短的直管段（前1～3D后0～1D）。

4、 自清洁功能，可测脏污和易结垢流体，适合高炉煤气等杂质较多的介质。

5、 自保护功能，节流件关键部位不磨损，能保持长期稳定地工作。

6、 耐高温、高压、耐腐蚀、不怕震动。

7、 可测流体的种类非常广泛（液、气、蒸汽），流量测量范围宽（微小流量～大流量），适应的管道DN15～DN3000。

8、流量计结构设计是流体扫过型结构，不可能截留流体中任何夹带的气、液或固相污物,非常适用于脏污流体的流量测量，如焦炉煤气，湿气体等。

9、 无可动部件。

10、当流体流经填 的内锥体时,会在其周边形成边界层并疏导流体离开锥体尾部的边缘,从而减少它被磨损的可能性。

11、在换热站测量蒸汽，热水，无需直管段。由于换热站空间比较小，选择一般流量计要求直管段较长，影响运行精度，用在测量高炉煤气，有自清洁作用，引压管不易堵塞1。

参数连接型表体1、公称口径： Φ15-Φ2000测量介质：液体、气体、蒸汽。

2、测量介质温度范围：－200℃~+800℃。

3、压力等级：1.0MPa~10.5MPa。

4、精度等级：0.5级、1.0级、1.5级、2.5级。

5、表体材质：锥体材质为不锈钢，管道、法兰为碳钢。（其它材质协议供货）。

6、β值范围：0.45……0.85。

取压型表体1、公称口径： Φ80-Φ20。

2、测量介质：液体、气体、蒸汽 测量介质温度范围：－200℃~ +800℃。

3、压力等级： 1.0MPa~10.5MPa。

4、精度等级：0.5级、1级、1.5级、2.5级。

5、表体材质：锥体材质为不锈钢，管道、法兰为碳钢（其它材质协议供货）。

6、β值范围：0.45……0.85。

管道焊接型表体1、公称口径： Φ15-Φ2000。

2、测量介质：液体、气体、蒸汽 测量介质温度范围：－200℃~ +800℃。

3、压力等级：1.0MPa~10.5MPa。

4、精等级：0.5级、1级、1.5级、2.5级表体材质：锥体材质为不锈钢，管道、法兰为碳（其它材质协议供货）。

5、β值范围：0.45……0.85。

组成V锥传感器和差压变送器组成的V锥流量计

依照用户要求不同，利用V锥传感器和差压变送器组成流量检测仪表供货分为二类：

V锥传感器只提供差压信号的检测部分（V锥体及测量管道），不提供差压变送器、三阀组和流量显示部分，输出信号为差压。由用户自己进行配套。

V锥流量计由V锥传感器和差压变送器组成。有分体型安装和一体型安装两种结构。

分体型安装由独立的V锥传感器和差压变送器组成。V锥传感器和差压变送器之间的引压管连接由用户自己完成。而差压变送器可以配套供应。

一体型安装是产品出厂时己将差压变送器、三阀组与V锥传感器连接成一体，用户购买一体型V锥流量计后，使用时不需再连接引压管。若需配接相应的流量积算器、压力变送器和温度变送器可以配套供应。

可测流体1.气体

煤气：焦炉煤气、高炉煤气、城市；

天然气：包括含湿量5%以上的天然气；

各种碳氢化合物气体：烷烃类，烯烃类等气体；

各种气体制造：氢、氦、氩、氧、氮气等；

腐蚀性气体：湿的氯化物气体等；

空气：包括含水，含尘埃的空气、压缩空气等；

烟道气：各种锅炉、加热炉排放的烟道气。

2.蒸汽：饱和蒸汽、过热蒸汽。

3.液体

油类：原油、燃料油、含水乳化油、柴油、液压油等；

水：原水、饮用水、生产水、污水等；

各种水溶液：酸、碱、盐水溶液等；

有机物化学品：甲醇、乙二醇、二甲苯等。

4.特殊流体

油+HC气+沙；

加气的水：H2O+N2+空气；H2O+CO2等。

安装方法1.管道法兰安装的方法为：V锥流量计的两端各有一个法兰，与管道上的法兰进行连接，是通常工业比较常用的连接方式，特别适用于各个管道口径的连接，此种安装方式可与差压变送器进行分体安装，通常使用于测量蒸汽的流量和高温介质的流量。

2.法兰夹装式安装方法为：V锥流量计两端各配有法兰，当连接的管道无法兰连接时，可选用焊接的方式进行连接，再把V锥流量计安装在法兰之间。

3.管道焊接式安装方法为：V锥流量计与安装管道没有法兰连接的情况下，采用直接焊接的方式，直接把流量计与管道焊接在一起，此种方法安装成本较低，减少了4片法兰的成本，适用于大口径流量计的安装场所，属于一次性安装方式。

主要特点1.精度高：V锥型流量计的精度为测量值的±0.5%，贸易计量级为±0.3%（系统精度需参照应用条侏及二次仪表的精度）。

2.重复性好：V锥型流量计的重复性很好，为±0.1%。

3.量程比宽：V锥型流量计的量程较其它类型的差压流量计大得多，正常情况下为10：1，若有必要不是也可加大。在雷诺数高于8000时输出信号为线性，若低于8000也可测量，但需对输出信号根据曲线进行修正。

4.直管段要求低：伯努力方程要求受测流体为理想流体，在实际应用中这是根本不可能的，很多情况会造成流体分布不均匀，如弯头，阀门，缩径，扩径，泵，三通等等，对其它仪表而言，这是一个很难解决的问题。V锥流量计可在极为恶劣的情况下均匀流体分布，如在紧邻仪表上游有单弯管，双弯管，经过锥体“整流”后的流体分布比较均匀可保证仪表在恶劣的条件下获得较高的测量精度，由于V型流量计可均匀流体分布曲线，因此同其它类型的差压流量计相比，对上下游直管段的要求小，建议安装时在上游留0-3D的直管段，在下游留0-1D的直段管。当用户的管道尺寸大，管道价格高或直管段不够的情况下，V锥型流量计将是最佳选择。在过去十年内，对V型流量计的上游有一个90℃的单弯管或两个不在一个平面上的双弯管的情况进行了测试，测试结果表明，V锥型流量计可在紧邻它的地方装有一个弯管或不在同一个平面上的双弯管而不会对测量精度有影响。

5.流量计特有结构所形成的边界层效应，使节流件关键部位不会磨损，因此可以保持几何尺寸长期不变，因此能长期稳定工作而无须标定。流量计是纯机械体，因此耐高温、耐高压、耐腐蚀及不怕振动。

6.可测的流体广泛（液体、气体、蒸汽），测量范围宽（微小流量～大流量），适用的管径DN15～DN3000。

结构V锥流量计是以一个同轴安装在测量管内的尖圆锥体为节流件的新型差压式流量测量装置，它是一种基于文丘里管测量原理，并集经典文丘里管、环形孔板和耐磨孔板优点于一体的新型节流装置。

由于V锥流量计采用特殊的结构形式，它具有以下特点：
1、上、下游直管段要求较短：上游直管段长度为0-3d，下游直管段长度为0-1d。
2、精确度：±0.5%；重复性是0.1%；量程比达到15：1。
3、耐脏污、压损小。
4、具有流动调整和对流体的混合作用。
5、安装方便，是进行技术改造的理想的流量计；
6、免维护或维护工作量很小。

产品应用介质：煤气、天然气（包括含湿度5%以下）、各种碳氢化合物（包括含湿的HC气体）、各种稀有气体（氢、氦、氩、氧、氮等）、氯气、湿的氯化物气体、空气（包括含水、含SiO2粒子以及含其他悬浮物的空气）、烟道气、饱和蒸汽（含汽、水两相流）、过热蒸汽、水等。
条件：从深冷到超临界状态，最高温度达450℃，最大压力25Mpa。
计算：每一个锥形流量计都根据流体的性质、压力和温度用专门的软件进行计算。用户可根据自己的应用条件（所测介质的组份、温度、压力、管径、最大流量、常用流量、最小流量、准许最大压力损失）选择β值。
维护：锥形流量计免维护，不需要定期维护和检定。

适用范围1、公称直径：15mm≤DN≤1800mm；
2、公称压力：PN≤40MPa；
3、雷诺数范围：5×10≤ReD≤10；

4、精度等级：0.5级，1级；
5、直管段长度：前1～3D，后0～1D；
6、适用介质：气体、液体、蒸汽等各种介质；
7、孔径比：β=0.3～0.75；
8、最高温度：540℃；
9、重复精度：±0.1%；
10、量程比：15：1；

11、β值范围宽：V锥流量传感器独特的几何形状允许有广泛的β值范围；

12、口径范围宽：DN25～DN2000；

13、精度等级：0.5级(差压流量变送器精度应高于0.2级，含0.2级)，(β：0.45～0.85，当β