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       層流原理是古老與現(xiàn)代理論技術(shù)的結(jié)合產(chǎn)物,，為什么這么說(shuō)呢？     層流流量計(jì)又稱(chēng)層流壓差式流量計(jì)（Laminar flowmeter,，英文縮寫(xiě)LFM）,，屬于壓          壓差式流量計(jì)的發(fā)展可追溯到古代的水利工程和城市供水系統(tǒng)。古羅馬凱撒時(shí)代已采用孔板測(cè)量（壓差式流量計(jì)的一種）居民的飲用水水量,。公元前古埃及用堰法測(cè)量尼羅河的流量,。我國(guó)著名的都江堰水利工程應(yīng)用寶瓶口的水位觀測(cè)水量大小等等。17世紀(jì)托里拆利（埃萬(wàn)杰利斯塔·托里拆利（Evangelista Torricelli,1608～1647）意大利物理學(xué)家,、數(shù)學(xué)家,，如圖1所示）奠定差壓式流量計(jì)的理論基礎(chǔ)，這是流量測(cè)量的里程碑,。

       層流原理質(zhì)量流量計(jì)脫胎于壓差式流量計(jì),。繼承了傳統(tǒng)壓差式流量計(jì)的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也對(duì)傳統(tǒng)壓差式流量計(jì)的劣勢(shì)進(jìn)行了有效改進(jìn)。

2.傳統(tǒng)壓差式流量計(jì)的基本原理是什么,？

       差壓式流量計(jì)由標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置（如標(biāo)準(zhǔn)孔板）,、 引壓管路和差壓變送器組成， 如圖 2所示,。常用的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置有標(biāo)準(zhǔn)孔板節(jié)流裝置,、 噴嘴節(jié)流裝置、 文丘利管節(jié)流裝置,。標(biāo)準(zhǔn)孔板節(jié)流裝置由于其在加工制造和安裝方面最為簡(jiǎn)單,， 通過(guò)長(zhǎng)期實(shí)踐已獲得廣泛應(yīng)用。

     傳統(tǒng)的差壓式流量計(jì),，其工作原理都是基于封閉管道中流體質(zhì)量守恒（遵循連續(xù)性方程）和能量守恒（遵循伯努利方程）兩個(gè)定律,。假設(shè)孔板兩側(cè)截面分別命名為1截面和2截面，更具質(zhì)量守恒和能量守恒定律如如下兩個(gè)公式：

根據(jù)流體的質(zhì)量守恒定律,，遵循連續(xù)性方程,，如下公式所示：

(公式1)

      為了方便理解，我們假設(shè)這里的流體是無(wú)粘不可壓流體（一種假設(shè)的理想流體,，無(wú)粘是指沒(méi)有流動(dòng)損失,，不可壓是指流體密度不變），那么公式1可以改寫(xiě)為：

(公式2)

       其中代表1截面處的流體密度,，代表2截面處的流體密度,，是指假設(shè)的不可壓流體的密度；代表1截面處的流體通過(guò)面積,，代表2截面處的流體通過(guò)面積,；代表1截面處的流體平均流速，代表2截面處的流體平均流速,，截面的定義如圖2所示,。

       根據(jù)流體的能量守恒定律，遵循伯努利方程,，如下公式所示：

(公式3)

       同樣,，為了方便理解，我們假設(shè)這里的流體是無(wú)粘不可壓流體（一種假設(shè)的理想流體,，無(wú)粘是指沒(méi)有流動(dòng)損失,，不可壓是指流體密度不變），那么公式3可以改寫(xiě)為

(公式4)

       式中代表截面1處的流體壓力,，代表截面2處的流體壓力,，截面的定義如圖2所示。

      將公式2帶入公式4,，化簡(jiǎn)后可以得到一個(gè)關(guān)于的關(guān)系式,，如下式所示

(公式5)

       對(duì)于流過(guò)壓差式流量計(jì)的流量,，可以表示為：

(公式6)

       將公式5帶入公式6，化簡(jiǎn)之后,，可以得到如下公式：

(公式7)

       通過(guò)公式7我們不難看出,，傳統(tǒng)壓差式流量計(jì)的流量與壓差（即）的開(kāi)平方成正比。也就是說(shuō)如果流量增加10倍,，則壓差需要增加100倍,。這就導(dǎo)致傳統(tǒng)壓差流量計(jì)的壓差信號(hào)與流量之間為非線性關(guān)系，這大幅提高了標(biāo)定的難度,，降低了流量計(jì)的精度和重復(fù)性。同時(shí),，隨著流量的減小,，壓差減小的要快很多。所以傳統(tǒng)壓差式流量計(jì)的量程比都不大,，一般在3到4倍左右（單臺(tái)流量計(jì)的測(cè)量范圍較?。?/p>

       下面我們總結(jié)一下傳統(tǒng)壓差式流量計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)：

       1優(yōu)點(diǎn)

       (1)應(yīng)用最多的孔板式流量計(jì)結(jié)構(gòu)牢固,，性能穩(wěn)定可靠,，使用壽命長(zhǎng)；

       (2)應(yīng)用范圍廣泛,，至今尚無(wú)任何一類(lèi)流量計(jì)可與之相比擬,；

       (3)檢測(cè)件與變送器、顯示儀表分別由不同廠家生產(chǎn),，便于規(guī)模經(jīng)濟(jì)生產(chǎn),。

       2缺點(diǎn)

       (1)測(cè)量精度普遍偏低；

       (2)范圍度窄,，一般僅 3:1~4:1,；

       (3)現(xiàn)場(chǎng)安裝條件要求高，需要較長(zhǎng)的直管段,；

       (4)壓損大(指孔板,、噴嘴等)。

       此外傳統(tǒng)壓差式流量計(jì)工作在湍流狀態(tài)下,，湍流是一種流體的流動(dòng)狀態(tài),。在湍流狀態(tài)下，流體的流速和壓力等參數(shù)會(huì)無(wú)規(guī)律的脈動(dòng),，這種脈動(dòng)性進(jìn)一步增加了流量計(jì)的測(cè)量難度,。另一方面，流道截面上的速度和壓力分布不均勻性也加大了傳統(tǒng)壓差式流量計(jì)的測(cè)量誤差,。