均速管流量计--简便、价廉、节能的流量仪表
长期以来，人们都认为：各总压孔所测总压反映了管道中的流速分布，由于流速不等，所测总压也不相等，这些总压在均速管高压腔中“平均”后输出的压力，就是管道中平均流速的总压。实际并非如此，由于各点总压不等，在高压腔中会有流动，甚至在孔的边缘还会有涡流，这都将产生压损。1975年，William.H.等人曾对此进行了测试、研究，也提出了一个经验公式，但这个经验公式中还存在一些系数有待实验去确定，无法直接算出平均流速差压值。因此，迄今为止，无论采用哪些方法来确定总压孔的位置与数量，均速管最终还是需通过实验标定来确定流量系数K。由于随着流量的变化（即Re的变化）时，流速分布在靠近管壁处的变化将比管道中心大，对数—契比雪夫的总压分布，在靠近管壁处要多一个测点，以适应这种变化，也更为合理。
易忽视的热点——管道
30多年来，厂商对以上两个问题都不遗余力，进行了大量的创新。但就均速管本身而言，仅是一个多点流速计，它只有插入管道中才能测流量，才可称为流量计。况且，管道对均速管的流量测量的影响举足轻重，不可忽视，主要表现在以下两个方面：
1、 直管段长度
均速管前直管道长度必须达到20~30D，以保证流速分布为充分发展紊流，只有这样，仅测几点的流速才可能推算流经整个截面的流量。否则，管道中的流动将如图3所示，比较复杂（在其他阻力件后，情况也类似），流速分布不仅不对称于轴线，还会有横向流动（二次流）及漩涡，仅测直径上几点流速能说明什么问题？又如何保证测量的准确度？
2、 管道内径
均速管只能测流速，要测流量必须乘管道截面（圆管要测内径，矩形管需测宽与高）。而它又是一种插入式仪表，实际应用中，往往很难或并不认真测内径。
ISO7145就认为，在无法测内径时，允许用软尺测管道外径的周长、估计壁厚来确定内径，这样做当然更无法确认管道内壁的腐蚀、积垢等情况的影响。如此确定的管内径，怎么能保证准确，而从下面分析可看出管内径的准确与否，将成为影响均速管流量测量准确度举足轻重的因素。
流量准确度的估算
如仅考虑主要因素，均速管计算公式可简化为：
此外，公式①中的流量系数K即使厂商逐台标定，也是在实验室的特定条件下得到的，而现场往往达不到试验室的流场条件，这时采用厂商提供的流量系数K，也将带来较大的误差。早在20年前，W.Rahmeyer和C.L.Britton在阻力件（弯头、闸伐……）后2至12D处安装均速管进行了系统的实验测试。测试表明，在直管段不到4～5D时，流量系数的偏差将达到±8%以上。
上述分析进一步说明了，管道（包含内径D及直管段长度L）是影响均速管流量测量准确度的主要因素！
在工控系统中的位置
现场中直管段长度取决于工艺要求，很难为照顾流量仪表来安排20D以上的直管段，而没有足够长的直管段，均速管就必须面对误差可能达到±8%的严酷事实！均速管在工控系统中还有无立足之地？
均速管在工控系统中只是一个提供信息源的检测环节，它的输出所反映的流量信息，应正确无误地反映流量的变化，而不一定是确切值，在这里重复性的重要性往往大于准确度。例如，在锅炉的燃烧调节控制系统中，应测空气流量，并以此调节、控制燃料的大小，以保证最佳的燃烧效率。这里只要均速管的输出与流量存在确定的单值函数关系，且不随意变化，即重复性较好就可以了。至于空气量的确切值是多少（准确度）并非系统所关心的问题。也就是说，只要不涉及物流的结算（贸易、经济评估等），准确度就是非主要考虑的问题。
30多年来对均速管的研究表明，在直管段达不到要求情况下，其误差可达到±8%以上，但重复性往往可做到0.5%。只要使用目的不是贸易结算（如天然气的计量），而是用于工控系统的调节、监控，均速管就以其结构简单等优点，特别是大口径情况常做为首选仪表，而大有用武之地。
发展、创新面临的问题
均速管问世30余年来，以其结构简单等优点在流量家族中占有一席之地。但正所谓“福兮祸所伏；祸兮福所倚”，这些优点却不可避免地为它带来了以下3个缺点：
1、准确度较低
多年来，均速管发展的型号近20种之多，由于是插入形式，只能通过检测杆来反映流速，无论在上面取了多少个测点，也只能反映管道截面上直径（或宽、高）上的流速分布，在直管道达不到要求时，这些点失去代表意义，准确度难以优于±3%。
2、输出差压小
均速管是根据皮托管测速原理，通过测总静压来推算流量，常用于大口径测气体情况，这时输出差压仅几十帕（几毫米水柱）。这是它的原理与结构所决定的，研制厂家多年来虽不遗余力在检测杆上大做文章，但收获有限，最新推出的T形结构，即使按厂商所说提高了20%输出差压，从实用角度来看所提高的输出差压也无济于事。
3、易于堵塞
由于必须通过检测孔来测流量，只要流体中有粉尘、固体颗粒、凝析物等，堵塞就难以避免。虽易于拆装，甚至可不断流进行检修，终不是好事，为用户难以接受。
均速管的研制者30余年来针对以上存在的问题不懈努力，做了不少改进，但如不跳出旧的模式，就难取得突破性的进展，似已山穷水尽疑无路了。但如果打开思路，与其他某种仪表取长补短，是否能柳暗花明又一春？笔者为此做了尝试，于1986年取得一项专利（CN852045298）确有些效果，但不明显，最近在此基础上又做了改进，正申报专利，以期对均速管的推广应用尽微薄之力。(end)
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