大管道气体流量检测仪表
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3. 测截面多点流速
(1)机翼型流量计：是经典文丘里管的改进型式，缩短了长度，仍较笨重。
(2)风量装置： 在管道截面中插入了多根检测管，检测管正对流向钻有多个总压孔，侧面钻多个静压孔，有较多的测点反映截面的流速分布，虽较机翼型轻巧，但不够准确。
(3)热式均速管流量计：在管道中插入多根热式均速管流量计，更全面反映管内的流速分布，但每个热电阻所反映的流速特性未必相同，校验修正还有待改进。
(4)均速环流量计(图2)：它是针对均速管流量计应用30 余年存在的输出差压小、精确度低，忽视管内径对精确度的影响等缺点推出的一项专利产品。它由双文丘里管测低压，提高了输出差压，用多根均速管充分反映了管内的流速分布等一系列措施，改善均速管的技术特性，正引起国内外厂商及用户的关注。
插入式流量计的流量计算公式
其中，K=αβγkv
kv 为测量头的流速系数，它可以用风洞标定，但除此之外还有αβγ，用风洞标定无法确定。
(1)流速分布系数α，在充分发展紊流条件下，如光滑管平均流速点的位置应为0.242R，但测量头的位置并不一定处于这点上，如处于中心，则必需进行修正。α并非常数，它还取决于粗糙度e 及Re 数：
如 e=0.001，当Re 从2×104～3×105 时，α的变化为2.8%；
当 Re=3×105 而e=0.001～0.002 时，α的变化为1.4%。
(2)阻塞系数β，插入式流量计必需具有测量头、插入杆等，它将阻塞管内的流动使通道变窄，流速加快，并干扰流速分布。
当 S<0.02 时，阻塞很小可忽略不计，b≈1；
当 0.02
当 S>0.06 时，β值需实流标定。
(3)干扰系数γ，在直管段不足流量计处于非充分发展紊流时，必需用γ对流量系数进行修正。由于大管道在现场往往不具备有较长的直管段，无法得到充分发展紊流，流速分布千变万化，很难建立足够有效的数据库可以引用，只有采用速度面积法进行现场校验。
(4)从以上分析可知，测点速的插入式流量计αβ都可以基本做到心中有数，而最困难的是干扰系数γ。
测线速的均速管流量计，由于它是测多点流速，可以反映充分发展紊流的流速分布，所以不存在流速分布系数α的问题；只要仪表定型横截面宽度也就确定了，阻塞系数β也较容易解决，较困难的仍是干扰系数γ。
测截面的均速环流量计，在非充分发展紊流情况下，由于它可以反映截面上各种流速分布情况，干扰系数γ对其精确度的影响相对就小多了，但这个专利还仅是一种设想，是否实用应有充分的试验数据，才更有说明力。
四 小结
(1)测量大管道气体流量目前对工程界仍是一个较困惑的问题，除本文介绍的插入式外，还有超声、弯管流量计等。从工控系统来说，测线速(或面速)插入式仪表性价比较高，但不宜用于准确计量、贸易结算。
(2)流量仪表大多面临一个校验问题，有人提出在风洞中校验；也有人提出应在充分发展紊流中校验。问题是大管道现场能否提供以上这两种流场？如无法提供，校验是否有意义？又应如何解决这个问题，笔者将另文阐述。(end)
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