楔形流量计的适用范围

楔形流量计概述楔形流量计是一种新型流量计。

它解决了对流量变化范围度大（流量随时间变化梯度达数十倍）的城市煤气和天然气准确计量问题，突破了炼焦、炼油、化工等企业中的焦油、沥青、残渣油、石蜡油、易结晶萘油等各种高粘度液体介质的流量测量难题，同时也在化工企业有极强腐蚀性、并随温度变化而析出结晶的饱和或过饱和酸、碱、盐溶液流量中测量获得广泛应用。

它的特点有：1．长期现场运行精度高。

在液体流量测量中，精度可达0.2级；在气体测量中，精度可达0.5级，这在差压式流量计中是没有的，在各类流量计中也是不多见的。

2．流量范围度宽。

精度0.2级时，流量范围可达1：25；精度0.5级时，流量范围高达1：33。

这是其它差压式流量计无法比拟的。

3．适用范围极广。

迄今为止，尚无任何流量计与其相媲美。

不仅适用于单相流体，也适用于气液、气固和液固等双相流体。

其雷诺数最小达300，最高可达1×106以上；所以，楔形流量计既可工作在层流状态，也可工作在紊流状态，其最低流速达0.01m/s。

而且楔形流量传感器无沉积、不堵塞，可适用于高温、高压、高粘度、强腐蚀的各种液体和高含尘气体的流量测量。

4．防粘附楔形传感器。

传感器测量管与节流件防粘附，是流量测量技82术的重大突破。

它消除被测量介质中的泥沙、粉尘、悬浮物、纤维等对流量传感器测量管的粘附、堆积。

同时也防止了测量管的腐蚀，是准确测量流量的基础与保证。

楔形流量传感器结构如图1所示。

楔形流量传感器的检测件是楔形孔板，它是一块V 形节流件，它的圆形顶角朝下，这样有利於含悬浮颗粒（粉尘、泥沙及其它固体颗粒）流体和高粘度液体流过时在节流件上游侧不会产生滞流，也不会在节流体上、下游侧发生固体颗粒或粘稠物的积存，从而确保了楔形流量传感器长期运行稳定性：±0.1FS ％Y ，这样高的长期运行精度在流量测量领域是迄今少见的。

楔形流量计计算公式测量管楔形检测件 取压管 流 速 u 图1：楔形流量计测量原理图安装法兰82ρπεp D m m C q v ∆-=24122式中 q v ——体积流量，m 3/s ；c ——流出系数； ε——m ——1/ ； s 1——2；D ——管道内径，m ；△p ——差压，Pa ； ρ——被测介质密度，kg/m 3。

孔板流量计与楔形流量计优缺点剖析孔板流量计与楔形流量计同属于压差测流量，而不易被脏污介质堵死，更适合粘稠、杂质、高温等各种状况的楔形流量计在维护方面优势明显。

那么，孔板流量计又有哪些不可替代的优势呢？孔板、楔形流量计一样的原理孔板流量计、楔形流量计，属于恒截面，变压差型流量计。

也就是说它们的概念相同孔板流量计，就是在管道内部加装一个中间开孔的圆板，然后测量蒸汽在孔板前后的压力差，经过计算换算出蒸汽的流量。

因为蒸汽的流速在节流件处（孔板）形成局部收缩，静压力降低，流速增加，于是在节流件前后便产生了压差。

根据流动连续性方程（质量守恒定律）和伯努利方程（能量守恒定律），流量的大小与差压的大小存在一定的比例关系：M2∝ΔP。

式中，M 为流量；ΔP 为差压。

通过引压管将差压信号引入差压变送器，差压变送器将差压信号送入流量积算仪，积算仪将差压信号换算成流量信号。

同时通过温度和压力传感器测出蒸汽的温度和压力，积算仪根据当时的温度和压力计算出补偿后的流量。

楔形流量计是流体通过楔形流量计时，由于楔块的节流作用，在其上、下游侧产生了一个与流量值成平方关系的差压，将此差压从楔块两侧取压口引出，送至差压变送器转变为电信号输出，再经经专用智能流量积算仪运算后，即可获知流量值。

孔板、楔形流量计不一样的特点孔板流量计的优点:▲节流装置结构易于复制，简单、牢固，性能稳定可靠，使用期限长，▲适用于较大口径管道的计量（目前口径大于DN 600 mm 的流量计一般只能选用孔板）；▲经久耐用；▲标定全面；▲价格便宜。

孔板流量计的缺点：▲对节流装置、引压管、冷凝罐安装要求很高，安装较为复杂。

▲孔板流量计整体校验比较困难，目前只能对差压传感器、压力传感器、温度传感器单独进行校验，整体的精度难于确保。

▲孔板的结构决定了流体流经孔板时流体的静压明显减小，流速显着加大，造成流体冲刷孔板严重，侵蚀孔板中心的锐口金属边缘，致使孔板精度不断下降。

液化气、丙烯等易气化的液体流量测量中，流体物理形态的改变造成孔板侵蚀更加严重。

楔形流量计安装使用说明书目录一用途和特点 (2)二结构和工作原理 (2)三型号及主要技术参数 (3)四选型和安装 (6)五操作 (8)六其它 (9)七成套供应范围及随机资料 (9)八定货须知 (9)１一用途和特点1用途楔形流量计是我公司最新研制开发的新一代差压式流量仪表，它可以满足大多数流体的测量要求，如清洁的液体、气体、蒸汽、空气等。

它特别适合测量传统流量计很难测量的流体，如泥浆、矿浆、油浆、燃料油、渣油、煤焦油等其它高粘度流体及有悬浮液的、易结晶的、脏污的流体等等。

因此，楔形流量计被广泛用于石油、化工、电力、轻工等领域那些高粘度、低雷诺数的测量。

2特点⑴一体化传感器、三阀组、差压变送器一体化安装，省去导压管路、阀门管件，整个系统更简单，测量精度与可靠性大大提高。

⑵智能化选用智能差压变送器时，可通过HART协议或通信方式（现场总线协议）对流程参数进行设定、组态，根据被测介质流量的变化，调整差压，使系统范围度大大拓宽；选用智能式多参数差压变送器时，可实现多参数测量（差压、体积流量、质量流量、压力、温度），实现完全的温度、压力补偿，直接输出精确的流量信号。

⑶准确度高，重复性好，配置高精度差压变送器可实现流量的精确测量。

⑷低雷诺数（Red =500）、高粘度(500cP)测量。

⑸测量稳定性好，流量系数长期保持恒定，检定周期长。

⑹结构简单、可靠性高、使用寿命长。

抗磨损免维护（无可动部件）。

⑺对介质适应能力强，能测量高、低压流体，除一般气体、液体、蒸汽外，特别适用于高粘度流体、浆液、腐蚀性、易结晶、含悬浮物多的流体及脏污的流比于质量或体积流量，不同的弓形高度h与管道直径D的比（楔形比h/D）来确定不同的流量测量范围。

楔形流量计流量方程：体积流量，m3/s流出系数；可膨胀性系数；节流面积比，m=S1/弓形流通面积，m2；图 3管道内径，m；差压，Pa；被测介质密度，kg/m3。

图3S1=三型号及主要技术参数３1型号2主要技术参数（1）准确度：优于±1.5%读数（标定）（2）重复性：±0.2%读数（3）范围度：10：1或更宽（4）压力损失：测量差压的1/5左右（约为孔板的1/3）（5）适测介质：各类液体、气体及蒸汽（6）雷诺数适用范围：500—1×106 （低雷诺数下测量时，范围度相对缩小，流出系数的不确定度相对增大）（7）被测液体粘度：500mPa.s，或更高（8）耐介质压力：5MPa以下，也可高于5MPa（9）耐介质温度：400°C以下（用户特殊定货，也可提供耐更高温的产品）（10）适用的管径：DN15 mm—DN300 mm (用户特殊定货，可提供大于DN300 mm的产品)（11）楔形比H/D：0.2，0.3，0.4，0.5（12）长期稳定性：±0.2%F.S/Y（13）供电电源：+24V（14）流量范围：见下表４表1 测量液体时的流量范围表2 测量气体时的流量范围注：表1、表2的流量范围是指工作状态下的体积流量。

一体化智能楔形流量计概 述一体化智能型楔形流量计，是最新开发、生产的新型流量计。

它的问世填补了长期以来国内流量测量领域尚无流量计能对流量变化范围度大（流量随时间变化梯度达数十倍）的城市供热、城市供水、城市煤气和天然气准确计量的空白；突破了炼焦、炼油、化工等企业中的焦油、沥青、残渣油、石蜡油、易结晶萘油等各种高粘度液体介质的流量测量难题，同时也在化工企业有极强腐蚀性、并随温度变化而析出结晶的饱和或过饱和酸、碱、盐溶液流量测量中获得广泛应用。

它极具市场竞争力的特点有：1． 长期现场运行精度高。

在液体流量测量中，精度最高可达0.2级；在气体测量中，精度可达0.5级。

这在其它差压式流量计中是没有的，在各类流量计中也是不多见的。

2． 流量范围度宽。

通常达1︰25，当改变差压变送器差压后，可达1︰100以上。

这是其它差压式流量计无法比拟的。

3． 适用范围极广。

迄今为止，尚无任何流量计与其相媲美。

不仅适用于单相流体，也适用于气液、气固和液固等双相流体。

其雷诺数最小达300，最高可达1×107；所以，楔形流量计既可工作在层流状态，也可工作在紊流状态，其最低流速达0.01m/s 。

而且楔形流量传感器无沉积、不堵塞，可适用于高温、高压、高粘度、强腐蚀的各种液体和高含尘气体的流量测量。

4． 防粘附楔形传感器。

传感器测量管与节流件防粘附，是业内人士期盼已久的愿望，是流量测量技术的重大突破。

它消除被测量介质中的泥沙、粉尘、悬浮物、纤维等对流量传感器测量管的粘附、堆积。

同时也防止了测量管的腐蚀，是准确测量流量的基础与保证，也是业内同行为之奋斗的目标。

楔形流量传感器结构如图1所示。

楔形流量传感器的检测件是楔形孔板，它是一块V 形节流件，它的圆形顶角朝下，这样有利於含悬浮颗粒（粉尘、泥沙及其它固体颗粒）流体和高粘度液体流过时在节流件上游侧不会产生滞流，也不会在节流体上、下游侧发生固体颗粒或粘稠物的积存，从而确保了楔形流量传感器长期运行稳定性：±0.1FS ％Y ，这样高的长期运行精度在流量测量领域是迄今少见的。

用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量第6部分：楔形装置1 范围本文件规定了楔形装置的几何尺寸和安装在管道中测量满管流体流量的使用方法（安装和工作条件）。

注1：对于特定应用而言，未经标定的楔形装置，其不确定度可能太大，因此可以认为其有必要按照第7章的规定进行实流标定。

本文件规定了标定要求，如果适用，则可在标定过的雷诺数范围内使用。

第7章对于本文件范围之外的类似流量计的标定也有指导作用。

本文件亦提供了用于计算流量并可配合ISO 5167-1:2022规定要求一起使用的相关资料。

本文件仅适用于在整个测量段内流体保持亚音速流动，且可被认为是单相流的楔形装置。

未经标定的楔形装置只能在规定的管道尺寸、表面粗糙度、β（或楔比）和雷诺数范围内使用。

本文件不适用于脉动流的测量。

本文件不涉及未经标定的楔形装置在公称通径小于50mm或大于600mm，或管道雷诺数小于1×104的管道中的使用。

注2：楔形装置的一次装置由特定几何尺寸的楔形节流件组成。

还存在其他类型的楔形装置，但在编制本文件时还没有足够的数据来充分描述这些装置的特性，因此这些装置按照第7章进行实流标定。

2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。

其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

ISO 4006 封闭管道中流体流量的测量术语和符号（Measurement of fluid flow in closed conduits — Vocabulary and symbols）ISO 5167-1：2022 用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量第1部分：一般原理和要求（Measurement of fluid flow by means of pressure differential devices inserted in circular cross-section conduits running full — Part 1: General principles and requirements）注：GB/T 17611-1998 封闭管道中流体流量的测量术语和符号（ISO 4006：1991，IDT）GB/T 2624.1-2006 用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量第1部分：一般原理和要求（ISO 5167-1：2003，IDT）3 术语和定义ISO 4006、ISO 5167-1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

一体化楔形流量计概述一体化智能型楔形流量计的问世填补了长期以来国内流量测量领域尚无流量计能对流量变化范围度大（流量随时间变化梯度达数十倍）的城市煤气和天然气准确计量的空白；突破了炼焦、炼油、化工等企业中的焦油、沥青、残渣油、石蜡油、易结晶萘油等各种高粘度液体介质的流量测量难题，同时也在化工企业有极强腐蚀性、并随温度变化而析出结晶的饱和或过饱和酸、碱、盐溶液流量中测量获得广泛应用。

它极具市场竞争力的特点有：1．长期现场运行精度高。

在液体流量测量中，精度可达0.2级；在气体测量中，精度可达0.5级。

这在差压式流量计中是没有的，在各类流量计中也是不多见的。

2．流量范围度宽。

精度0.2级时，流量范围可达1:25；精度0.25级时，流量范围高达1：33。

这是其它差压式流量计无法比拟的。

3．适用范围极广。

迄今为止，尚无任何流量计与其相媲美。

不仅适用于单相流体，也适用于气液、气固和液固等双相流体。

其雷诺数最小达300，最高可达1×106以上；所以，楔形流量计既可工作在层流状态，也可工作在紊流状态，其最低流速达0.01m/s。

而且楔形流量传感器无沉积、不堵塞，可适用于高温、高压、高粘度、强腐蚀的各种液体和高含尘气体的流量测量。

楔形流量传感器结构如图1所示。

楔形流量传感器的检测件是楔形孔板，它是一块V形节流件，它的圆形顶角朝下，这样有利於含悬浮颗粒（粉尘、泥沙及其它固体颗粒）流体和高粘度液体流过时在节流件上游侧不会产生滞流，也不会在节流体上、下游侧发生固体颗粒或粘稠物的积存，从而确保了楔形流量传感器长期运行精度在0.2级，这样高的长期运行精度在流量测量领域是迄今少见的。

图1：特点●一体化它集楔形流量传感器、三阀组板和差压变送器于一体，去掉了导压管路、各种阀门和管件，大大提高了系统的测量精度与可靠性。

●智能型通过智能型差压变送器的按键或通讯方式设定。

在线修改差压变送器的量程，可大大拓宽系统的流量测量范围度。

孔板流量计和楔形流量计优缺点、安装注意事项与应用范围（变压差型流量测量仪表）孔板流量计与楔形流量计同属于压差测流量，而不易被脏污介质堵死，更适合粘稠、杂质、高温等各种状况的楔形流量计在维护方面优势明显。

孔板流量计、楔形流量计属于恒截面，变压差型流量计。

孔板流量计，就是在管道内部加装一个中间开孔的圆板，然后测量蒸汽在孔板前后的压力差，经过计算换算出蒸汽的流量。

因为蒸汽的流速在节流件处（孔板）形成局部收缩，静压力降低，流速增加，于是在节流件前后便产生了压差。

根据流动连续性方程（质量守恒定律）和伯努利方程（能量守恒定律），流量的大小与差压的大小存在一定的比例关系：M2∝ΔP。

式中，M 为流量；ΔP 为差压。

通过引压管将差压信号引入差压变送器，差压变送器将差压信号送入流量积算仪，积算仪将差压信号换算成流量信号。

同时通过温度和压力传感器测出蒸汽的温度和压力，积算仪根据当时的温度和压力计算出补偿后的流量。

楔形流量计是流体通过楔形流量计时，由于楔块的节流作用，在其上、下游侧产生了一个与流量值成平方关系的差压，将此差压从楔块两侧取压口引出，送至差压变送器转变为电信号输出，再经经专用智能流量积算仪运算后，即可获知流量值。

孔板、楔形流量计不一样的特点。

为什么选择孔板流量计？孔板流量计的优点:▲节流装置结构易于复制，简单、牢固，性能稳定可靠，使用期限长；▲适用于较大口径管道的计量（目前口径大于DN 600 mm 的流量计一般只能选用孔板）；▲经久耐用；▲标定全面；▲价格便宜。

孔板流量计的缺点：▲对节流装置、引压管、冷凝罐安装要求很高，安装较为复杂。

▲孔板流量计整体校验比较困难，目前只能对差压传感器、压力传感器、温度传感器单独进行校验，整体的精度难于确保。

▲孔板的结构决定了流体流经孔板时流体的静压明显减小，流速显着加大，造成流体冲刷孔板严重，侵蚀孔板中心的锐口金属边缘，致使孔板精度不断下降。

液化气、丙烯等易气化的液体流量测量中，流体物理形态的改变造成孔板侵蚀更加严重。

一体化楔形流量计一体化楔形流量计是一种差压式流量仪表，它是利用在密闭管道中能量相互转换的伯努利定律，即：在稳定流体场合中，管道中的流速与差压的平方根成正比。

楔形流量计是八十时代开始开始渐渐走向应用的一种新型流量计，其检测件是一个V字形楔块（又称楔形节流件），它的圆滑顶角朝下，这样有利于含悬浮颗粒的液体或粘稠液体顺当通过，不会在节流件上游侧产生滞流。

目录概述工作原理产品应用重要特点技术参数结构构成概述一体化楔形流量计是一种差压式流量仪表，它是利用在密闭管道中能量相互转换的伯努利定律，即：在稳定流体场合中，管道中的流速与差压的平方根成正比。

楔形流量计是八十时代开始开始渐渐走向应用的一种新型流量计，其检测件是一个V字形楔块（又称楔形节流件），它的圆滑顶角朝下，这样有利于含悬浮颗粒的液体或粘稠液体顺当通过，不会在节流件上游侧产生滞流。

工作原理一体化楔形流量计是体通过楔形流量计时，由于楔块的节流作用，在其上、下游侧产生了一个与流量值成平方关系的差压，将此差压从楔块两侧取压口引出送至差压变送器变化为电信号输出，再经专用智能流量积算仪运算后，即可显示流量值。

楔形流量计流量方程：式中qv————体积流量计，m3/sC——————流出系数；ε—————可膨胀系数；m——————节流面积比；D——————管道内径，m；△p——————差压，pa；ρ——————被测介质密度，kg/m3楔形流量计具有流量系数、非线性误差、温度变化、密度变化等参数的修正功能；测量精度可达0.5%；可具有现场显示和标准电流信号（4～20mADC）输出，可便利地用于自动掌控系统或与计算机联网，进行流量或其他参数的自动调整和掌控。

产品应用一体化楔形流量计可以在高粘度、低雷诺数（雷诺数＞500即可使用）的流体情况下进行高精度的流量测量；重要用于高粘度（重油、渣油、柴油、机油等）、工业煤气（焦炉煤气、高炉煤气、发生炉煤气、城市煤气）、氢气、氮气、空气、水蒸汽、污水液体等介质的流量测量。