一、 概述 　　利用差壓原理進行流量測量是當今世界上最可靠的流量測量方式之一，代表產品——孔板有著悠久的歷史，人們對它的安裝、使用和檢修都非常熟悉。 　　流量測量系統由節流裝置（差壓發生器）、差壓變送器以及流量積算儀等二次儀表組成。 　　隨著電子技術的突飛猛進，變送器、積算儀等二次儀表的精度、靈敏度發生了質的變化，達到了極高的水平。但是，幾十年來一次源的檢測水平始終沒有重大突破，成了制約差壓式流量測量系統發展的瓶頸，使得高水平的下游儀表無法發揮出應有的高效率。 　　進入九十年代，一種全新均速流量探頭——威力巴誕生了，使得一次源的測量精度、重復性和可靠性達到一個嶄新的高度。 　　威力巴探頭、差壓變送器加上積算儀等二次儀表，構成了當今世界上最高水平的差壓流量測量系統。 　　JY系列威力巴是一種差壓式、均速流量傳感器，通過傳感在流動的流體中所產生的差壓進行流量測量，整套裝置由威力巴探頭、差壓變送器和流量積算儀組成。 二：JY系列威力巴流量計測量原理 　　當流體流過探頭時，在其前部產生一個高壓分布區，高壓分布區的壓力略高于管道的靜壓。根據伯努利方程原理，流體流過探頭時速度加快，在探頭后部產生一個低壓分布區，低壓分布區的壓力略低于管道的靜壓。流體從探頭流過后，在探頭后部產生部分真空，并且在探頭的兩側出現旋渦。均速流量探頭的截面形狀、表面粗糙狀況和低壓取壓孔的位置是決定探頭性能的關鍵因素。低壓信號的穩定和準確對均速探頭的精度和性能起著決定性作用。威力巴均速流量探頭能精確地檢測到由流體的平均速度所產生的平均差壓，它在高、低壓區有按一定準則排布的多對取壓孔，使準確檢測平均流速成為可能。 　　威力巴和孔板等其它差壓流量計一樣都遵循伯努利方程。 　　其中：Q=管道內的體積流量 　　K=流量系數 　　C=流量常數 　　DP=差壓發生器產生的差壓 三、JY系列威力巴流量測量系統性能指標 　　測量精度：±1.0% 重復精度：±0.1 　　最高壓力：通常10MPa ， 特殊達40MPa 　　適用溫度：- 100℃ —— 500℃ 特殊達800℃ 量程比:大于10:1 　　測量下限： （mmH2O） 氣體：2.54 液體:25.4 蒸汽:38.1 　　測量上限: 不同型號的強度不同,其上限也不同，威力巴已經廣泛應用在各種材質的方管、圓管上, 管徑從38mm到14000mm不等。在滿管條件下，測量各種單相的氣體、液體和蒸汽介質的流量。 四、JY系列威力巴的特點： 　　1、子彈頭形狀：子彈頭形的截面，不但使壓力牽引降到最小，而且使流體分離得以固定。 　　2、測量信號穩定、量程比大：表面粗糙處理和防淤槽控制附面層，在各種流速下，探頭表面的流體都處于紊流狀態，可以獲得穩定的信號，保證了較寬的量程。 　　3、探頭取壓孔本質防堵：低壓取壓孔設在探頭側后兩面，徹底消除了探頭尾部的渦流脈動對差壓值的影響，保證了低壓信號的穩定，更防止了低壓取壓孔被堵，解決了圓形探頭和菱形探頭的堵塞問題，為高爐煤氣和煙道等較臟流體的測量開辟了新的途徑。 　　4、獨有高強度的子彈頭型單片雙腔結構：威力巴采用完整的金屬結構，由316不銹鋼制成的單片雙腔結構探頭，提高了強度，避免了多腔室結構的流量計導致的多腔室間的滲漏，更不會象孔板那樣因邊沿變形而導致精度下降，保證了長期的高精度。 　　5、取壓孔取壓波動小、精度高：迎向流體的取壓孔讀高壓平均信號，在探頭的側后兩邊、流體與探頭的分離點之前的低壓取壓孔讀取低壓平均信號，探頭通過流體流過的整個剖面，由多個取壓孔取壓，取壓間的距離是經過面積積分所得，所測量的信號反映平均速度的真實信號，因此，即使直管段不夠或流體波動大，也非常準確，而其他單點取壓的流量計在實際應用時的精度只有10%左右。 　　6、極低的壓力損耗：子彈頭形的截面產生的阻力最小，因此，永久性的壓力損耗最低，只占差壓的3%，與孔板相比，能耗降低了95%以上，一年所節約的能耗即可收回全部投資。 　　7、極易安裝和維護：安裝非常容易，只需在管道上開個小孔，裝個很小的法蘭即可，安裝費用很低，而且使用壽命超過管道的壽命，一般不需要維護。 　　8、可測量多種介質，應用范圍廣泛：可測量各種單相的氣體、液體和蒸汽介質的流量。 五、JY系列威力巴流量測量系統和孔板流量測量系統的比較 1、威力巴與孔板長期精度比較 　　威力巴和孔板相比能保持長期的高精度。這是因為，威力巴的獨特結構不受磨損、雜質和油脂的影響，沒有可以活動的部件，一體化結構避免了高、低壓腔室之間的信號滲漏；相反，孔板使用時間一長，精度就會急劇下降，需要進行定期檢測和清洗，導致孔板精度下降的原因很多，其中影響最大是長期運行中孔板幾何尺寸變化，銳角變鈍（銳角要求r=0.0004d，而有關專家試驗后公布，運行的頭二或三年中每年磨損半徑增加0.04mm，而五、六年之后才趨向穩定。由于銳角變鈍，孔板流量系數會變小!）;甚至有的孔板在開停車過程中，由于蒸汽管道中易存冷凝水，開停蒸汽管道過程中產生水錘，致使孔板變形，甚至變成喇叭口。所有這些都說明，孔板差壓式蒸汽流量計很難保證其原設計測量精度。 2 、安裝費用的比較 　　威力巴和孔板相比節省了大量的安裝費用。威力巴在安裝過程中，只需要進行簡單的焊接，焊接的工作量從幾厘米到十幾厘米不等，基本上與管道的直徑大小無關，相比孔板需要一個2倍管道圓周的焊接所需的費用小很多。例如，在DN250的管道上安裝威力巴，只需進行10cm的焊接；同樣的管道，安裝孔板則需要進行160cm的焊接，相比之下威力巴至少節約了60%的安裝費用。根據經驗，管道的管徑越大，威力巴在安裝上節約的費用越多。 3、 運行費用的比較 　　威力巴和孔板相比節省了大量的運行費用。同孔板相比威力巴的長期運行費用非常低，投入運行不到一年所節省的電費就可以收回采購成本。 威力巴采用非收縮節流設計，比孔板的永久壓損至少降低了95%以上，是一種高效、節能的均速流量探頭。（具體見下面的壓損比較的計算） 4、 壓損的比較 　　節流式流量計是一種典型的差壓式流量計，是目前工業生產中用來測量氣體、液體和蒸汽流量最常用的一種流量計。 　　其測量的理論基礎是：在充滿流體的管道中，固定放置一個流通面積小于管道截面積的阻力件（節流件），則管道內流體在通過該節流件時就會造成局部收縮，在收縮處流速增加，靜壓力降低，因此，在節流件前后將產生一定的壓力差。對于一定形狀和尺寸的節流件、一定的測壓位置和前后直管段、一定的流體參數情況下，節流件前后的差壓△P與流量Q之間關系符合伯努利方程。這種流量計不可避免地會在管道中產生永久壓損。以孔板為例，其流體壓力損失的主要原因是孔板前后渦流的形成以及流體的沿程摩擦，它使得流體具有的總機械能的一部分不可逆轉地變成了熱能，消失在流體內。 　　威力巴流量計采用了子彈頭形的革命性設計，使得其不僅在流量測量上保持了高精度、高強度和大量程比，還使得管道壓損大大降低。 　　威力巴和孔板的壓損比較： 　　孔板壓損的經驗公式： 　　當β=0.6時， PPLo=0.6×△P 　　當β=0.7時， PPLo=0.5×△P 　　其中： β——————-孔板的孔徑比 　　△P——————孔板產生的差壓 　　PPLo————-孔板產生的壓損 　　通過實驗可以得出，威力巴的壓損大約為：PPLv=0.03×△P 　　由于威力巴的差壓△P比孔板的差壓△P小一個數量級，而壓損的比例又小了一個數量級，所以威力巴的壓損和孔板的壓損相比是微乎其微的。 　　下面我們將壓力損失的表示式寫出來： 　　節流件壓損帶來的功率損失，其計算表達式為： 　　Hp’=Q×PPL 　　其中： Q——————流體體積流量 PPL————節流件產生的壓損 　　假設為了彌補節流件帶來的不可恢復的壓損，我們在其后增加一臺壓力泵，該泵的效率假定為η。 　　則： Hp= Q×PPL÷η 　　其中:Q————————-流體體積流量 AM3/S 　　PPL——————節流件產生的壓損 KPa 　　η——————電動機效率 無量綱常數 　　Hp————————功率損失 KW 　　舉例說明：以蒸汽測量為例 　　假設一測點，測量介質為過熱蒸汽，管徑為Φ325×13mm ，壓力為3900KPa G，溫度為450℃ ，在此溫度、壓力下其蒸汽密度為12.511Kg/M3 ，介質流量為50T/H時威力巴所產生的差壓為5.600 KPa 。 　　威力巴所產生的壓損： PPLv=0.03×△P=0.03×5.600=0.168 KPa 　　根據上述公式，功率損失： Hp= Q×PPL÷η 　　因工況下過熱蒸汽的密度為12.511Kg/M3 ，所以工況下（3900KPa G , 450℃）介質體積流量為： 　　體積流量=質量流量/介質密度 　　Q=50×1000÷12.511≈3996.5M3/H=1.110M3/S （3900KPa G , 450℃） 　　假設電動機效率η=0.8 　　則：威力巴損失的功率為 Hp=1.110×0.168÷0.8=0.233 （KW） 　　假設一年運行365天，每天運行24小時，每度電的電費為0.8元，那么一年威力巴的能耗換算成電費：￥/年=365×24×0.233×0.8≈1633￥/年 　　假設另一相同測點使用孔板測量，同樣條件下孔板的壓差30Kpa，孔板的β=0.7 ，孔板所產生的壓損：PPLo=0.5×30=15.0KPa 　　威力巴比孔板的永久壓損降低的百分比為：（15.0－0.168）÷15.0×100%=98.88% 　　很明顯，它是一種高效、節能的均速流量探頭。 　　根據上述公式，孔板損失的功率為： 　　Hp=1.110×15.0÷0.8≈20.813（KW） 　　一年運行365天，每天運行24小時，每度電的電費為0.8元，那么一年孔板的能耗換算成電費：￥/年=365×24×20.813×0.8≈145858￥/年，那么，每運行一年，威力巴比孔板節省的運行費用為：145858-1633=144225￥/年 　　目前我公司生產的JY系列威力巴在電站系統已得到較多的應用，如廣東開平奔達集團熱電站、順德南方印染自備電站、東莞深聯紙廠熱電站等。主要應用在蒸汽和風煙系統上，從應用的情況來看，效果非常理想，用戶很滿意。精度高，特別是重復性好，平時就不用維護。