多孔平衡孔板是在充满流体的管道中固定放置一个流通面积小于管道截面积的阻流件(俗称节流装置)。管道内流体在通过该节流装置时就会局部收缩,在收缩处流通面积变小,流速增加,静压降低,因此,在节流装置前后将产生一定的差压,多孔平衡流量传感器也是基于这一原理工作的,它不但能够产生差压,而且由于平衡流量传感器中的节流装置还是一个整流器,所产生的差压特别的稳定。根据流体力学中的质量守恒定律和能量守恒定律可计算出流体的体积流量和质量流量,如下:
.其中:
qv- 体积流量(m3/h) K- 流量系数
qm- 质量流量(kg/h) ρ-流体密度kg/m3
△P- 输出差压(△P=P+ - P-)
多孔平衡流量计相对于孔板流量计而言:平衡流量计精度提高5-10倍,可做计量级流量仪表使用,1 .5%误差不是大比例,长期的1.5%漏计、错计或多计不是小数目!
平衡流量计多孔对称的平衡设计,减少了涡流的形成和紊流摩擦,降低了动能损失,在同样的测量工况下,与传统节流装置相比减少了2.5倍的压力损失,接近文丘里管,从而节省了相当大的运行能量成本,是一种典型节能型仪表,值得大量推广。
与传统节流装置相比,多孔平衡流量计极大提高了测量量程比。有研究结果显示:雷诺数大于50000时,选择合适的孔径参数,平衡流量计传感器量程比不受限制。根据工业测量实际应用需要,常规测量量程比为10:1,而10:1以上可以用多个变送器分段测量,可使量程比达到30:1、50:1或更高。平衡流量传感器能将流场平衡稳定,使重复性大大提高,可达0.1%,因此在应用和工作的运转上达到佳效果。