v型錐流量計(jì)是以一個(gè)同軸安裝在測(cè)量管內(nèi)的尖圓錐體為節(jié)流件的新型差壓式流量測(cè)量裝置。它是一種基于文丘里管測(cè)量原理，并集經(jīng)典文丘里管、環(huán)形孔板和耐磨孔板優(yōu)點(diǎn)于一體的新型節(jié)流裝置。
一、測(cè)量原理
v錐流量計(jì)是由v錐傳感器和差壓變送器組合而成的一種差壓式流量計(jì)，可測(cè)量寬雷諾數(shù)（8×103≤re≤5×107）范圍內(nèi)各種介質(zhì)的流量。其測(cè)量理論是：由于實(shí)際流體都具有粘性，不是理想流體，當(dāng)其在管道中流動(dòng)時(shí)，在充分發(fā)展管內(nèi)流動(dòng)的前提下，具有層流和紊流兩種流動(dòng)狀態(tài)。根據(jù)連續(xù)流動(dòng)的流體能量守恒原理和伯努力方程：對(duì)于以層流狀態(tài)流動(dòng)的流體，其流速分布是以管道中心線為對(duì)稱的一個(gè)拋物面，流體通過(guò)一定管道的壓力降與流量成正比；對(duì)于紊流狀態(tài)流動(dòng)的流體，其流速分布是以管道中心線為對(duì)稱的一個(gè)指數(shù)曲面，流體通過(guò)一定管道的壓力降與流量的平方成正比。
v錐傳感器是在測(cè)量管中安裝與管道中心線同軸的v錐體。該傳感器的測(cè)量管和v錐體是經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)、精密加工的。流體在測(cè)量管內(nèi)流經(jīng)v錐體時(shí)，在v錐體前重新形成流態(tài)局部收縮，流速增大，靜壓下降，在v錐體前后產(chǎn)生壓差△p。在上游管壁（流體收縮前）處測(cè)得高壓（靜壓）ph，在v錐體朝下游端面的中心軸處開(kāi)取壓口取得低壓pl（靜壓），如下圖所示:
其中：β——等效直徑比 ρ——流體工況條件下的密度
d——管道內(nèi)徑 k——k系數(shù)（與節(jié)流件形式（流束收縮系數(shù)）、直徑比、取壓方式、雷諾數(shù)及管道粗糙度等有關(guān)系） d——v錐節(jié)流元件的zui大橫截面處的直徑ε——氣體膨脹系數(shù)（對(duì)于不可壓縮液體，ε=1） qv——體積流量
二、技術(shù)參數(shù)
1、 精度等級(jí)：±0.5％（差壓流量變送器精度應(yīng)高于0.2級(jí)，含0.2級(jí)）,（β：0.45～0.85，當(dāng)β<0.55，量程比4∶1時(shí)，精度等級(jí)：≤0.30）
2、重復(fù)性：0.1%
3、工作壓力：0～40mpa（有多個(gè)壓力等級(jí)可供選擇）
4、工作溫度：-40－850°c
5、環(huán)境溫度：-40－65°c
6、安裝直管段要求：前0-3d直管道、后0-1d直管段
7、量程比寬：通常為10∶1，選擇合適的參數(shù)可達(dá)到50∶1
8、壓損小：同樣的β值，壓損是孔板1/3－1/5
9、口徑:15mm～2000mm
10、適用介質(zhì)：v錐流量傳感器廣泛地應(yīng)用于市政、電力、化工、石油化工、冶金、食品加工等行業(yè)中流體的流量測(cè)量，幾乎適用于所有氣體、液體介質(zhì)。
v型錐流量計(jì)可以成功測(cè)量的流體
1．氣體
煤氣：焦?fàn)t煤氣、高爐煤氣、城市煤氣
天然氣：包括含濕量５％以上的天然氣
各種碳?xì)浠衔餁怏w：烷烴類，烯烴類等氣體
各種氣體制造：氫、氦、氬、氧、氮?dú)獾?br>腐蝕性氣體：濕的氯化物氣體等
空氣：包括含水，含塵埃的空氣、壓縮空氣等
煙道氣：各種鍋爐、加熱爐排放的煙道氣
2．蒸汽
飽和蒸汽、過(guò)熱蒸汽
3．液體
油類：原油、燃料油、含水乳化油、柴油等
水：原水、飲用水、生產(chǎn)水、污水等
各種水溶液：酸、堿、鹽水溶液等
有機(jī)物化學(xué)品：甲醇、乙二醇、二甲苯等
4．特殊流體
油＋hc氣＋沙
加氣的水：h2o+n2+空氣；h2o+co2等
三、性能特點(diǎn)
1.安裝直管段要求低
上游直管：0－3d；下游直管：0－1d。
在實(shí)際安裝時(shí)管道內(nèi)流體的流態(tài)很少是理想的。如果流量計(jì)安裝在流體流動(dòng)不能充分發(fā)展的管路上，例如彎頭，閥，縮管或擴(kuò)管，三通節(jié)頭等都會(huì)對(duì)流動(dòng)的發(fā)展產(chǎn)生干擾，如果沒(méi)有足夠的上下游直管段對(duì)管內(nèi)流態(tài)進(jìn)行整型，管道內(nèi)流速分布會(huì)發(fā)生畸變或者產(chǎn)生旋渦，流速分布偏離典型的拋物面和指數(shù)曲面，用別的流量計(jì)技術(shù)測(cè)量，可能會(huì)產(chǎn)生很大的實(shí)質(zhì)性誤差。
由于v錐流量傳感器的外形和中心安裝位置的特點(diǎn)，它直接與流動(dòng)的高流速區(qū)域產(chǎn)生相互作用，v錐體迫使高流速區(qū)域與靠近管壁的低流速混合，流體接近錐體時(shí)流態(tài)變得扁平朝著充分發(fā)展的流態(tài)形狀發(fā)展，可以在錐體上游重新形成流態(tài)，從而使用v錐傳感器比其他流量測(cè)量?jī)x表只需要更短的直管段就能在管內(nèi)形成充分發(fā)展的流動(dòng)。流體在接近v錐體流動(dòng)時(shí)可以產(chǎn)生扁平的流態(tài)分布，因此與其他其它差壓儀表相比，對(duì)上游的干擾因素更能發(fā)揮整形作用。v錐上游直管：0－3d；下游直管：0－1d。這對(duì)那些大口徑，費(fèi)用昂貴的管路用戶，或較短運(yùn)行管路的用戶帶來(lái)好處。有些特殊條件，例如單個(gè)或雙個(gè)彎頭不在同一平面或接近儀表上游，在這種情況下v錐仍然可以產(chǎn)生扁平流態(tài)。這意味著當(dāng)不同流態(tài)接近錐體時(shí)，始終會(huì)產(chǎn)生一個(gè)可預(yù)測(cè)的流態(tài)，保證儀表地測(cè)量。
2、量程比很寬
可以測(cè)量較低雷諾數(shù)范圍（re≥8000）的流量（小流量）。典型量程比是10∶1，選擇合適的參數(shù)，可以做到50∶1。由于v錐體是懸掛在管道的*，它直接與高流速區(qū)域產(chǎn)生相互作用，迫使高流速區(qū)域與靠近管壁的低流速混合；當(dāng)流量減小時(shí)，v錐繼續(xù)與管道內(nèi)的zui大流速產(chǎn)生相互作用，在其它差壓儀表可能檢測(cè)不出差壓信號(hào)時(shí)，v錐傳感器仍然能夠產(chǎn)生差壓信號(hào)（當(dāng)雷諾數(shù)低到8000時(shí)，傳感器還可以產(chǎn)生差壓信號(hào)）。這是v錐流量計(jì)在檢測(cè)小流量時(shí)的一個(gè)zui大優(yōu)點(diǎn)。
3、高精度
v錐傳感器的一次元件精度為±0.5%。流量測(cè)量的系統(tǒng)精度取決于v錐傳感器的精度等級(jí)和差壓變送器、二次儀表的精度等級(jí)等。
4、重復(fù)性好
v錐傳感器的重復(fù)性優(yōu)于0.1%
5、v錐傳感器耐磨損，傳感器長(zhǎng)期穩(wěn)定性能好
由于v錐體的外形是收縮流體，在錐體表面產(chǎn)生真空效應(yīng)，不會(huì)對(duì)突變表面產(chǎn)生撞擊，沿錐體表面形成分界層，引導(dǎo)流體離開(kāi)β邊。這意味著β邊不會(huì)遭到臟污流體的磨損，因此β系數(shù)保持不變，v錐傳感器具有長(zhǎng)期穩(wěn)定性能好的特點(diǎn)。但是孔板等節(jié)流元件的銳邊常受到磨損，β系數(shù)發(fā)生變化而影響檢測(cè)的穩(wěn)定性。
6、信號(hào)穩(wěn)定性好
差壓檢測(cè)一般都有信號(hào)波動(dòng)，即使在流量穩(wěn)定情況下，一次元件產(chǎn)生的信號(hào)也會(huì)由于干擾而有一定的波動(dòng)。例如孔板流量計(jì)，在孔板后面會(huì)形成長(zhǎng)長(zhǎng)的渦流，這種長(zhǎng)的渦流會(huì)產(chǎn)生高振幅，低頻率孔板信號(hào)，干擾流量計(jì)的讀數(shù)。對(duì)于v錐傳感器，流體通過(guò)v錐，在v錐體后面形成短的渦流，產(chǎn)生低振幅，高頻率信號(hào)，轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的v錐信號(hào)。其信號(hào)波動(dòng)是孔板的1/10。見(jiàn)下圖：v錐和孔板信號(hào)。
7、*壓力損失小
因?yàn)榱黧w對(duì)突變v錐的平滑表面沒(méi)有撞擊，因此v錐傳感器的*壓損比孔板低。同樣，由于v錐信號(hào)的穩(wěn)定性，同樣流量的滿量程v錐差壓信號(hào)比其它差壓儀表低。這樣可以降低*的流體壓損。同樣的β值，其壓損是孔板的1/3～1/5。
8、v錐體β系數(shù)計(jì)算范圍寬：由于v錐傳感器的v錐*的幾何形狀，使得它的β系數(shù)范圍寬，標(biāo)準(zhǔn)的β系數(shù)范圍：0.45, 0.55, 0.65, 0.75, 0.85。
9、v錐傳感器不堵塞，不粘附，無(wú)任何滯留死區(qū)，特別適用于臟污介質(zhì)的流量測(cè)量：由于v錐傳感器是基于流體流過(guò)v錐一掃而過(guò)的設(shè)計(jì)理念，不可能在管內(nèi)有流體中的顆粒、殘?jiān)?、凝結(jié)物沉積的滯留區(qū)域。它具有自清潔的功能，適用于臟污流體的流量測(cè)量，比如：焦?fàn)t媒氣、高爐媒氣、原料油、渣油等。
10、可以測(cè)量高溫高壓的介質(zhì)：工作溫度zui高850℃，zui大壓力40mpa。
11、規(guī)格齊全，安裝方式靈活：可選擇法蘭式、對(duì)夾式、直接焊接式等。管徑尺寸從15mm～2000mm。