2025-09
23顛覆性流量測(cè)量技術(shù)--層流壓差技術(shù)
上一篇文章中向大家介紹了【為什么測(cè)量壓差可以計(jì)算流量】,這種傳統(tǒng)的壓差式測(cè)量誤差大、量程比小,加之在湍流狀態(tài)下流體各種參數(shù)的無規(guī)律性,導(dǎo)致傳統(tǒng)壓差式測(cè)量方法無法應(yīng)用在微小流量的精密測(cè)量領(lǐng)域。
易度流量計(jì)也是通過測(cè)量壓差的方式計(jì)算流量,但與傳統(tǒng)壓差式不同的是,易度流量計(jì)是在層流狀態(tài)下測(cè)量壓差。
什么是層流?
流體在管道中的流態(tài)大致分為層流狀態(tài)與湍流狀態(tài)兩種。湍流即流體在流動(dòng)過程中伴隨著不規(guī)則的紊亂,層流則與之相反,流動(dòng)呈現(xiàn)層狀運(yùn)動(dòng),每個(gè)質(zhì)點(diǎn)沿著與管軸平行的方向作平滑直線運(yùn)動(dòng)。

層流壓差流量測(cè)量依據(jù)
我們現(xiàn)在知道壓差與流量是存在關(guān)系的,但傳統(tǒng)壓差法測(cè)量時(shí)壓差與流量是非線性關(guān)系,因此大大增加了流量計(jì)標(biāo)定的難度,精度難以提升。在層流狀態(tài)下,壓差與流量的關(guān)系是否得到了改善呢?
1838年法國(guó)醫(yī)生讓·泊肅葉研究血管中血液流動(dòng)時(shí)通過大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):不可壓縮的黏性流體沿水平圓管作層流運(yùn)動(dòng)時(shí),通過的流量與加在管道兩端的壓強(qiáng)差成正比,與圓管的半徑的四次方成正比,與圓管的長(zhǎng)度成反比,并在1842年發(fā)表了此結(jié)果。德國(guó)工程師戈特希爾夫·哈根在1839年也獨(dú)立獲得了同樣結(jié)果。這就是著名的哈根泊肅葉定律,也是層流壓差式流量測(cè)量的依據(jù)。

讓·泊肅葉
層流壓差技術(shù)優(yōu)勢(shì)
現(xiàn)在已知壓差與流量呈線性關(guān)系了,就可以將流量計(jì)標(biāo)定到非常高的精度。接下來要做的事聽起來非常簡(jiǎn)單:
①把氣體從湍流變成層流狀態(tài);
②在層流段取兩個(gè)點(diǎn)測(cè)量出兩點(diǎn)之間的壓差。
這兩件事分別需要層流流量計(jì)中最核心的兩個(gè)元件去完成:層流元件和壓差傳感器。通過不斷地研發(fā)迭代,易度層流流量計(jì)攻克近三萬個(gè)技術(shù)問題,將流量計(jì)最高精度做到了0.5%S.P.,測(cè)量響應(yīng)時(shí)間最快小于10ms,在重復(fù)性和穩(wěn)定性上也達(dá)到了非常優(yōu)異的水平,然而這還遠(yuǎn)未觸及層流壓差原理的技術(shù)極限。
為什么層流壓差式流量計(jì)相比于目前所有其他類型流量計(jì)在各個(gè)方面都有顛覆性優(yōu)勢(shì)?關(guān)注易度,我們將在下篇文章里為您解答!