A+K平衡流量计

平衡流量计测量原理与特点1、平衡测量原理平衡流量计是基于等雷诺数和动量平衡原理的一种差压式流量计，具有多孔对称的结构，是美国NASA针对航天飞机的主发动机原料液氧测量而设计发明的。

其具有一个中心孔和1~2圈对称的边缘孔，边缘孔的设计基于等雷诺数或动量平衡，通过独特的算法进行设计，是继标准孔板之后的差压式流量计的一个革新型的产品。

多孔的设计使得在节流的同时具有整流的效果，减少了节流装置对直管段的需求,同时减少了流动涡流和噪声，也使得流通性能更好、压损更低、信号更稳定。

平衡流量计孔的加工具有2种方式，常规采用等雷诺数设计的直角切割方式，这是最常规的设计方式。

在直角切割基础上升级的产品加工方式为等雷诺数设计的圆弧入口加工方式，该方式具有更好的流通特性，适用于高雷诺数的测量场合，具有更好的强度、耐磨稳定性和使用寿命。

2、性能特点（1）平衡流量计相关资料显示的传感器精度为±0.50%，按照差压式流量计检定规程JJG 640—2006进行标定，实测结果达到精度要求，根据GB/T 2624.1中系统精度合成方法，其系统精度约为±0.75%，采用拓展不确定度k=2时精度为±1.50%，满足《用能单位能源计量器具配备和管理通则》对气体测量用表2.0级的要求，现场可以使用。

（2）直管段的要求是流量计在工程配置中必须考虑的因素。

由于平衡流量传感器本身可以把管道中不均匀流场调整成相对均匀的流场，大多数情况下2D的直管段即可满足测量需求，缩短了流量计对直管段的要求，利于工艺装置和管路的布局。

（3）COG的管路压力比较低，仅是微正压的状态且输送口径比较大，所以要求在测量差压、开孔和压损之间取得一个较好的平衡点，既可以保证测量的准确性又具有相对较小的压损。

多孔的平衡流量计其压损约为差压的20%~30%，可以很好地获得差压和压损的平衡点，相比标准孔板而言，节省了的运行成本。

（4）COG内含大量焦油，焦油容易吸附在管壁、节流装置死区和流速低的位置，边缘孔的设计使节流装置前后边缘流速增加，减少了死区，保证脏物介质顺利通过流体孔，减少流体孔被堵塞的概率。

A+K平衡流量计选型目录简介：特点：技术指标：应用范围：平衡流量计选型：编辑本段简介：平衡流量计是一种革命性的差压式流量仪表，对传统节流装置进行了极大地改进，且该流量计具有平衡整流等显著特征，传统节流装置只有一个流通孔径，节流后使流体失去了理想状态，其工作原理与其他差压式流量计一样，都是基于密封管道中的能量转换原理：在理想流体的情况下管道中的流量与差压的平方根成正比；用测出差压值根据伯努利方程即可计算出管道中的流量。

平衡流量传感器是一个多孔的圆盘节流整流器，安装在管道的截面上，每个孔的尺寸和分布是基于特殊的公式和测试数据而定制的，称为函数孔。

当流体穿过圆盘的函数孔时，流体将被平衡整流，涡流被最小化，形成近似理想流体，通过取压装置，可获得稳定的差压信号，根据伯努利方程计算出体积流量、质量流量。

编辑本段特点：1.测量精度高由于平衡流量传感器具有多孔结构的特点，能对流场进行平衡，降低涡流、振动和信号噪声，流场稳定性大大的提高，表体采用特制的精密管道和专用取压装置，使精确度比传统节流装置提升了5－10倍。

经过实流标定，传感器精确度可达±0.3%、±0.5%，适用于贸易计量场合。

几何尺寸检验，传感器精确度可达±0.5%、±1.0%，适用于过程控制场合。

平衡流量计加工重复性极高，与传统节流装置一样，在实流标定数据基础上，可以实现几何尺寸检定。

2.直管段要求低平衡流量传感器能将流场平衡，调整稳定，且压力恢复比传统节流装置快两倍，大大缩短了对直管段的要求。

大多数情况下直管段可以小至0.5D~2D，尤其对于特殊或昂贵的管道，采用平衡流量计可以省去大量的直管段。

3.永久压力损失低平衡流量计的对称平衡设计，减少了涡流的形成和紊流摩擦，降低了动能的损失，在同样的工况下，与传统节流装置比较，压力损失较少了70%，接近文丘里管，从而节省了相当大的运行成本，值得大量推广。

4.量程比宽与传统节流装置相比,平衡流量计极大提高了测量量程比.研究结果显示，雷诺数大于50000时，选择合适的孔径参数，平衡流量计无上限，根据工业测量实际应用的需要，常规测量量程比为10：1，选择合适的参数可以做道30：1或更高。

A+K平衡流量计资料A+K平衡流量计的资料平衡流量计是第三代节流装置，是美国国家航空航天局(NASA)下属马歇尔航空飞行中心(NASA-MSFC)针对航天飞机的主发动机液氧测量而设计发明的一种新型流量计，称为A+K平衡流量计(BFM: Balanced Flow Meter)。

这种流量计的测量精度是传统节流装置的5,10倍，流动噪声降低到1/15，永久压力损失约为1/3，压力恢复快2倍，最小直管段可以小于0.5D，没有活动的部件，安装和使用非常方便简单，可省去大直管段，大大减少流体运行所需的能量消耗，是一种具有广阔应用前景的节能仪表。

A+K平衡流量计(BFM)对传统节流装置进行了极大的改进，将节流原理由边缘节流改为平衡节流，是一种革命性的差压式流量仪表。

平衡流量传感器是一个多孔的圆盘节流整流器，安装在管道的截面上，每个孔的尺寸和分布基于独特的公式和测试数据定制，称为函数孔。

当流体穿过圆盘的函数孔时，流体将被平衡调整，涡流被最小化，形成近似理想流体，通过常规取压装置，可获得稳定的差压信号，根据伯努利方程计算出体积流量、质量流量。

平衡流量计巧妙的设计在于将多孔整流器和测量孔板合二为一，能最大限度地将流场平衡调整成理想状态，从而将差压式流量计的优势发挥到极至。

由于有航天巨额科研经费的支持，2000年,2004年，NASA和QMC已经组织大量流量技术专家，投资一千万美元，对平衡流量计进行了大量试验，约10万组流量测量数据反映出测试结果良好，产品性能令人欣慰。

平衡流量计几乎适用于所有流体测量，是流体测量技术的一场革命，其加工、制造安装可以像孔板一样实现标准化，检定同样容易实现干标，有望成为节流装置新的国际标准。

NASA已经于2004年获得产品发明系列专利，并于2006年获得总统颁发的发明大奖。

一、线性度高、重复性好由于平衡流量传感器具有对称多孔结构特点，能对流场进行平衡，降低了涡流、振动和信号噪声，流场稳定性大大提高，使线性度比孔板提升了5,10倍，重复性提高了54,，为0.15,，从其综合性能来看，平衡流量计属于高档流量计行列。

平衡流量计中文使用说明书平衡流量计中文使用说明书发布时间：2011-7-13 20:19:29平衡流量计中文使用说明书一、概述平衡流量计应用：众所周知，流体在管道中被输送时，往往要流经各种阀门、弯头、三通、异径管等阻流件，流体通过这些阻流件时，会产生各种扰动，影响正常的测量，使流量计带来一定的现场安装附加误差，特别是传统的差压式流量计等更是如此。

而新一代平衡流量传感器巧妙的将整流与测量合为一体，具有明显的稳定流场的作用，最大限度的降低附加误差，使得实际使用精度与理论精度相一致，是一种具有广阔应用前景的新一代差压式流量计，将在天然气、化工、石油、钢铁、发电、造纸、印染、制药等各行各业管道输送流体测量中展现她的身影。

平衡流量计（传感器）主要技术特点如下：1、测量精度高：由于平衡流量传感器实际上是一个流量整流器，能够有效的消除漩涡和改善速度分布畸变，使流场近似理想状态，故测量时，贸易计量精度可达0.3级，常规的测量可达0.5级。

2、量程比宽：由于大口径小流量测量是大多数流量传感器的难题，而平衡流量传感器是多孔结构，选择合适的等效直径比，可偏重于主要测量下限流量又兼顾上限流量，使得常规流量测量量程比为10：1，如果参数选择的合适可提高到30：1或者更高。

3、直管段要求低：一定长度的直管段主要是用来使流体在其中流动时趋于平稳，而平衡流量传感器本身就是一个流动调整器，因此它几乎可直接连接到阀门、三通、弯头等阻流件后，并不影响正常的测量。

4、永久压力损失低：管道中装上流量传感器，由于它的阻流作用不可避免的要产生压力损失，而平衡流量传感器中的多孔结构可分散阻力，有效的减小了涡流的形成和紊流摩擦，从而降低永久压力损失。

5、平衡流量计主要技术参数指标：1、口径：从DN10-----DN30002、精度等级：±0.3%、±0.5%、±1.0%3、重复性：0.1%4、量程比：10：1、30：1（或者更高）5、介质操作温度：<600℃6、介质操作压力：≤25MPa7、永久压力损失(Pa)：≤0.31ρV2 ρ—介质密度Kg/m3 V—平均流速 m/s) (8、可测双向流二、平衡流量计工作原理：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)，则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，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，所以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：q v=K(△P/ρ)1/2或 q m=K(△P·ρ)1/2—体积流量（m3/h）；式中：qV—质量流量（kg/h）；qm△P—输出差压（kpa）；K—流量标定系数；ρ—流体密度（kg/m3）。

低温气体流量测量方案低温流体的流量测量一直是一个大家关注的问题，都属于高科技的工程，如空分装置中的液氮、液氧、液氩，其特点低温时气体呈液态与气化，因此本文探讨解决好低温流量测量难点，高科技国产化的一个重要环节，用A＋K平衡流量计（多孔孔板，多孔平衡流量计）所谓工业上的极低温流体，一般指在大气压下沸点为－50℃以下的流体。

代表性的极低温流体有LNG(液化天然气)、LN2(液氮)、LO2(液氧)、液化乙烯、液氢、液氯以及这些低温气体，LPG(液化石油气)不包括在极低温流体中。

在论述极低温流体的流量测量方法时，特别要了解的是在工业过程中使用这些流体时，它与常温或高温相比有哪些不同?容易发生什么样的问题?因此，首先列举极低温流体和过程的特征加以说明。

(1)容易引起状态变化低温流体通常以饱和状态储存在绝热的储存容器里。

用泵升压、送出，开始过程处理，并反复进行加压、减压。

在此过程中，饱和状态的极低温流体一会儿变为过冷状态，一会儿变为沸腾状态，状态容易变化。

因此，流量计设计需要采取措施。

(2)有因浓缩而出现的物态变化由于浓缩，液化天然气的液态密度变大，所以，测量流量时，要考虑修正密度。

(3)对材料有限制金属材料在极低温下的屈服点、拉伸强度、延伸率、节流、冲击试验值等机械性质与常温下有很大不同，在极低温下，金属材料的拉伸强度上升，但延展性降低，冲击值也随材料而显著下降。

因此，在极低温下所使用的仪表的材料，应是有充分抗破坏韧性的材料，使之不引起脆性破坏，这些材料就叫做低温材料。

现在使用的最一般的材料有：不锈钢316、铝合金、90％的镍钢、35％的镍钢(镍铁合金)。

对强腐蚀介质还要用镐、钛等材料。

泄漏是极低温流体流量测量中的一大难题，因为泄漏会造成环境影响，如液氧泄漏到空气中会爆炸。

液氮泄漏则降低了空气中氧含量，液氮在大气压力下，68F（20℃）下蒸发成643倍体积的气氮，人体碰到低温液体会冻伤。

在极低温流体的流量测量中，孔板应用最多，可靠性也高，由于标准板夹持在法兰中，由于热胀冷缩的原因泄漏是难以控制的，而“A＋K平衡流量计”的结构是节流件与引压口一体化，测低温流体时整个流量计与管道又是焊接的，没有泄漏点，解决了孔板在极低温时泄漏上难以控制的问题。