双向毕托巴流量计

一 双向毕托巴流量计简介

  是一种测介质管道中心流速的皮托管原理的流量计，其前身是清华大学教授徐向东发明的智能探针式流量计。

双向毕托巴流量计是采用皮托管原理提取管道中心流体流速（全压－静压 = 动压）再换算成流体体积流量与质量流量的差压式流量计。皮托管原理很早就广泛应用在航天航空业中。如：飞机风洞的测试和检测、飞机发动机气体动力测试、飞机飞行速度的测速杆等。

双向毕托巴流量计将探针插入管道中心，总压孔对正流体的来流方向，静压孔对正流体的去流方向，总压与静压之差即为管道中心的实测差压，再由该探针的风洞标定曲线拟合出该点的标准差压，根据标准差压来计算流体的流量。同时还需用压力变送器测出流体压力，用热电阻温度计测出流体温度，把标准差压信号、压力信号、温度信号同时引入单片机构成的流量积算仪或直接接入DCS系统，一方面对探针的流量方程进行解算，再一方面对蒸汽进行压力、温度补偿，以保证测量精度，并用数字显示出差压、压力、温度、瞬时流量、累积流量、热量、速度等参数。

二、双向毕托巴流量计性能特点

◆ 节能：由于一次测量元件智能探针是Φ20mm不锈钢制成，其截面积很小在介质管道中几乎无压力损失，使运行成本大大减小，与孔板等节流装置相比较具有明显的节能效果。是国家发改委推荐的第061号节能产品。

◆ 耐高温高压：一次元件智能探针材质选用1Cr18Ni9Ti不锈钢 ( 根据不同介质选用特种钢 )，可耐介质zui高温度650℃，介质zui高压力32MPa。

◆ 可靠性高：因探针的构造非常简单，结构设计合理，导压管内介质不流动，杂物不容易进去，所以能长时间保持测量精度。

◆ 安装简便：只需在管道合适的位置上打一个相当的孔，把一次元件探针插入管道中心，即可方便地进行安装。

◆ 无需维护：一次测量元件探针本身无需维护，只需按计量器具定期检定要求对差压变送器进行零点和满度的校验以及二次表输入相应的电流进行校验。

◆ 测量范围广：流量在0.2 t/h～50000 t/h都可以精确测量。对低流速、小流量、大管径测量效果尤佳。

◆ 广泛用于气体、蒸汽和液体流量测量。气体：一次风速 ( 量 )、二次风速 ( 量 )、( 负压 ) 空气、氧气、氢气、干气、煤气 ( 转炉煤气、高炉煤气、焦炉煤气 )、天然气、液化气、烟气、 化工物料气等；汽体：过热蒸汽、饱和蒸汽、湿蒸汽、双向蒸汽等；液体：水、不满管水、轻油、焦油、原油、各种溶液、化工物料液等。

◆ 介质管道横截面形状适用范围广：本流量计对介质管道截面的几何形状无要求，圆形、椭圆形、方形、长方形、棱形、三角形、 梯形等均适用。

◆ 不要求直管段：清华大学几十年吹风实验积累了各种工况下弯管段到15倍管径之间修正系数数据库，只要用户提供直管段长度即可，即使在弯管处安装同样保证精度。

◆ 配有智能化二次仪表：既可数显各项参数，又可进行远程通讯，构成网络，便于集中管理。

三 与毕托巴流量计相关的计算公式

流速V中心=Ai·√2△P/ρ (i∈N )

△ P：风洞标定修正后的标准差压

Q体=K(V中心×S)

Q质=Q体×ρ

K：管道修正系数

精度高：在3%～100%的量程范围准确度为0.2%，其决定因素有：

*：毕托巴流量计测点在管道中心区，可实现每台探针都在标准风洞上从 0米/秒的风速一直标定到 150米/秒 的风速，并把标定的数据经过复杂的运算得出探针的修正系数，从而使修正后探针提取的中心流速与管道各点流速的平均值成对应关系（注：管道内各点流速的平均值与探针提取中心流速之间的关系是以清华大学几十年的经验吹风数据库为依据的）。

第二：在流体力学中流速（差压换算成流速）和流量并不是简单的线性对应关系，所以我厂计算流量时采用分段修正的方法对所测信号进行修正。我厂计算时将差压变送器输出的4~20mA标准直流电流信号分n 段，进行微积分计算得到n 个修正系数，从而保证毕托巴流量计在全量程范围内保证准确度。

第三：清华大学热能工程系热力系统控制国家重点实验室主任徐向东教授结合几十年对气动探针（飞机测速杆）的科研经验，进行了大量毕托巴流量计的试验和实践，积累了大量数据，聚合成一个数据库，其中包括各种介质、压力、温度下的补偿，以及管道直管段不足情况下的实验修正值。本数据库可以配选出用户任何工况的相应管道模型，精确修正后计算出准确流量。