[導讀] 介紹一種新型差壓式流量計，闡述了內文丘里管流量計的工作原理、性能特點，分析了在蒸汽流量測量方面，內文丘里管流量計相對于其它流量計的優越性。
蒸汽流量是工業計量中多年存在的棘手問題，現有的孔板、渦街、彎管流量計測量蒸汽時普遍存在計量范圍窄、精度低、波動幅度大的問題。一種新型的內文丘里管流量計彌補了以往流量計的不足，并采用分段補償法，較好地解決了蒸汽流量計量的難題。
1 內文丘里管流量計簡介
內文丘里管流量計是一種新型的差壓式流量計，就基本測量原理而言，內文丘里管與經典文丘里管的測量原理相同，遵循柏努利方程和流動連續性方程[1]。流體在節流件部位造成局部收縮，從而使流速增加，靜壓力下降，在節流件前后產生靜壓力差（差壓）。流體的流速越大，差壓也越大，通過測量差壓，便可得知流體流過內文丘里管時流量的大小。
內文丘里管與經典文丘里管結構大不相同，經典文丘里管是依靠圓錐段收縮管內壁形成節流通道，而內文丘里管是由特型芯體與測量管內壁間的環形間隙形成節流通道。其節流件設置在標準管段內，其圓錐收縮段可以均衡流速并減少壓損，節流件直徑能夠精確制造并保證同心度，而且芯體拆裝方面，不會堵塞和積污，其結構如圖1所示。
內文丘里管流量計計算方法同孔板、經典文丘里管相同，國家標準GB/T2624給出的流量計算公式，完全適用于內文丘里管流量計。僅有一點需要說明的是，內文丘里管節流件的喉部是內置芯體圓柱段外圓部位與測量管內圓之間構成的環形縫隙，內文丘里管的節流直徑比β定義為等效β＇值。所謂等效β＇值是指將喉部環形流過通道橫截面面積折算成具有相同（等效）流通面積的圓形節流孔的孔d＇與測量管內徑D之比，d1為芯體圓柱段直徑。
即 ，而
故內文丘里管的等效β＇值的數學表達式為：
（1）
在使用標準公式計算內文丘里管的流量時，原標準公式中的孔徑d應改換成。內文丘里管流量計體積流量計算公式如公式（2）。
（2）
式中：C為流出因子；ε1為膨脹系數；D為管道內徑；β＇為內文丘里管節流比；ρ為介質密度；△p為流經內文丘里管的壓差。
2 內文丘里管流量計測量的優越性
內文丘里管流量計的系統配置和以往的差壓式流量計基本相同，都使用了差壓變送器和流量顯示儀表。針對流量計量領域，國內首選儀表仍然是差壓式流量計，作為差壓式流量計的換代產品，內文丘里管流量計在計量精度等方面和以往的孔板、噴嘴、經典文丘里管相比具有明顯的優勢。內文丘里管流量計的測量范圍在10:1以上，流出因子的不確定度優于0.5%，重復性±0.2%，遠遠高于其它差壓式流量計；壓力損失更是小于孔板、噴嘴、彎管等流量計，約為孔板1/3；穩定性好，不積污，無磨損，對直管段的安裝要求低。內文丘里管流量計是差壓式流量計的新一代產品，現已廣泛應用于化工、石油、水利、燃氣、熱力、電力諸多行業當中。
對于蒸汽測量而言，傳統的流量計用的是孔板、噴嘴、渦街、彎管等。然而這些流量計的壓力損失比較大，量程比小，波動幅度大，計量儀表的性能滿足不了工業要求，很難準確、有效地測量。內文丘里管流量計能夠保證精度，減少壓力損失，降低波動幅度，避免不必要的浪費。
例如：孔板測量蒸汽，其壓力為0.5 MPa；密度為4.162 kg/m3；流量為1500 kg/h。
孔板測量差壓為14.1 kPa，壓力損失比較大，用內文丘里管流量計測量差壓為3.4018 kPa，壓力損失比孔板測量的壓力損失小的多，僅為其測量差壓的1/5左右，為孔板的壓力損失的1/3。由此可見，在測量蒸汽時，內文丘里管流量計完全可以替代孔板，壓力損失比較小，能夠在惡劣的工作環境下處于良好的工作狀態。
內文丘里管流量計不僅有上述的優點，在測量精度上也提高了不少。通過計算差壓范圍：0.31~64 kPa，膨脹系數在此范圍內有一定明顯的變化，為解決膨脹系數變化造成的計量誤差，我們采用多點分段補償。把測得的差壓范圍平均分成若干段，每一段計算出相應的膨脹系數，再由每一段的膨脹系數的不同來建立一個裝置系數的變化范圍，從而保證了差壓變化，膨脹系數也跟隨變化的動態響應，精確度也就提高了很多。現已有多臺儀表使用分段補償法，用在蒸汽和天然氣的計量上，測量結果比較穩定，效果非常好。本方法對普通的單一氣體或臟污氣體也同樣適用。
內文丘里管流量計不僅用于蒸汽流量的測量，在其它流體的測量上，也解決了多年來節流件經常堵塞的問題。采用特殊的設計，即使被測介質復雜多樣，也不會堵塞。對于高粘度的流體，如重油、原油、柴油等也是如此。也可以對流速較低的介質進行流量測量。
3 結束語
總而言之，內文丘里管流量計解決了以往差壓式流量計解決不了的問題，在實際的使用中，得到了多方用戶的認可。內文丘里管流量計多點分段補償法的應用，對蒸汽流量的測量起到了決定性的作用。