2、工作原理
原理：由流体冲压能（动压能与静 压能之和）与静压能之差检测流速。
内管开口 A 正对来流方向，来流在 A 点停滞。来流的动 能在驻点全部转化为势能。
A点所测管口所在位置的动压头与静压A
g

gZ A
B点测得为静压头
hB

pB
g

gZ B
冲压头与静压头之差
4.测速管加工及使用注意事项
测速管的尺寸不可过大，一般测速管直径不应超过管道直径的 1/50。
测速管安装时，必须保证安装点位于充分发展流段，(必须保证测量点位于 均匀流段)一般测量点的上、下游最好各有 50d 以上的直管段作为稳定段。
测速管管口截面要严格垂直于流动方向。
2gR
测气体时， i u
上游长度至少应为10d1，下游为5d1
使用注意事项
p1
安装时应在其上、下游各有一段直管段作为稳定段，
p2
上游长度至少应为(15~40)d1，下游为 5d1
优点：
构造简单，制造和安装都很方便
缺机械点能：损失（称之为永久hf 损 失 ）u20大2 0.8 1
2 0
当 d0/d1=0.2 时，永久损失约为测得压差的 90%， R
常用的 d0/d1=0.5 情形下，永久损失也有 75%。
孔板流量计
三．文丘里（Venturi）流量计
收缩段 扩大段
收缩段锥角通常取 1525， 扩大段锥角要取得小些，一般为 57
qV u0 A0 Cv A0
2020/1/29
2gRi

CV 约为 0.980.99
文氏喉，u0
故用u0 代替 u2 ，C D进行修正，即 1
2
u0 CD
1
1

A0
A1
2
2 p1 p0

R 孔板流量计
令
C0 CD
1
A0
A1
2
u0 C0
2 p1 p0

若 U 形管指示液密度为 0，则 p1 p0 gR A
优点：阻力损失小，大多数用于低压气体输送中的测量 缺点：加工精度要求较高，造价较高，并且在安装时流量计 本身占据较长的管长位置。
3、皮托管的运用
测速管可用于测量点速度及流道截面的速度分布。 若以流量为测量目的： （1）利用速度分布曲线积分求算流量。 （2）求其平均流速进而求得流量。 利用管中心最大流速与平均流速的关系。（见图）
0.9
0.8 u umax 0.7
0.6
0.5
102
103
104
105
106
107
Remax=umaxd/
i

u
A
测速管的优点：
结构简单、阻力小、使用方便，
尤其适用于测量气体管道内的流速。
缺点：
不能直接测出平均速度，
R
且压差计读数小，常须放大才能读得准确。
2020/1/29
二、孔板流量计
1、结构
主要元件是在管道中插入的一块中心开圆孔的板。
用U型管测量孔板前后的压力变化。
两种取压方式： (1) 角接法 取压口在法兰上； (2) 径接法 上游取压口距孔板 1 倍 管径处，下游取压口在 距孔板 1/2 倍管径处。
u1
B
A
2 1
hA
hB

PA PB
g

u2 2g
R
压差计的指示数R代表A，B两处的虚拟压强之差。
所测流体的密度为ρ，U型管内指示液密度为ρ’ 。
u2 R' g
2g
g
u 2gR( )
——测速管测定管内流体的基本原理和换算公式 实际使用时
u c 2gR( ) c=0.98~1.00
R
三、文丘里流量计
原理：通过改变流体流通截面积引起动能与静压能改变来进 行测量，其原理与孔板流量计相同。 结构：采取渐缩后渐扩的流道，避免使流体出现边界层分离 而产生旋涡，因此阻力损失较小。
收缩段锥角1525，扩大段锥角57
管道中的流量为
qv Cv A0
2gRA

Cv的值一般为0.98 ~ 0.99。
压相应最低。
在孔板前截面1-1与2-2截面之间列柏努利方程，忽略阻力损失
p1 u12 p2 u22
2 2 A1u1 A2u2 A0u0
u2
1 1 A2 A1 2
p1
2 p1 p2

p2
（1）缩脉位置难于确定
（2）阻力损失不可忽略。
（3）测压口位置在孔板两侧
流量计
变压头流量计 :将动压头的变化以静压头的变化 的形式表示。 测速管 孔板流量计 文丘里流量计
变截面流量计 :压力降是固定的，流体流量变化 时流道的截面积发生变化 转子流量计
一、测速管 （Pitot tube）
1、结构
结构：为一同心套管，内管前端开 口，外管前端封闭，距端头一定距 离在外管壁上沿周向开有几个小孔。
u0 C0
2gR A

C0­---孔流系数，与Red和d0/d1 及取压方式、孔板加工与安装情况等有关
，一般由实验测定。
按照规定方式加工、安装的标准孔板流量计，C0=f(d0/d1,Red ) 若以体积或质量表达，则
qv C0 A0
2gRA

qm A0u0 C0 A0 2gR A
缺点：流体通过孔板流量计的阻力损失很大
hf

u2 2
C02Rg'

孔口愈小， u愈大，R愈大，测量越精确，但阻力损失愈大。
孔口愈大，u越小，R越小，测量不精确，但阻力损失小。
选择A0/A1，兼顾读数与阻力损失，是设计的核心问题。
4、注意事项：
安装时应在其上、下游各有一段直管段作为稳定段，
C0=f( d0/d1,Red ) d0/d1↑, C0 ↑。 Red↑，C0↓，当Red 增
加到某个值以后，C0 值 即不再随其改变。仅由
d0/d1 决定 设计或选用孔板流
量计应尽量使其工作在
该 范 围 内 ， C0 值 为 常 数 ，
一般在0.6-0.7之间。
3、孔板流量计的优缺点
优点：构造简单，安装方便
2、工作原理
通过改变管道中的流通截面积引起动能与静压能的改变 来检测流量。
流体流到孔口时，截面收缩，动 能增加，通过孔口后，流股还继续收 缩，且由于惯性作用从孔口流出后继 续收缩形成一最小截面（缩脉）2-2 。然后才转而逐渐扩大到充满整个管
1
d1 ,u1 1 d0 ,u0
R
d2 ,u2
2 2
截面，在缩脉截面处流速最大因而静