彎管流量計的工作原理

    彎管流量計與傳統的孔板流量計一樣同屬于差壓式流量計的范疇，只是彎管流量計產生差壓的方式與孔板流量計不同，孔板是利用流體的縮放原理產生差壓的，而彎管傳感器是利用流體的慣性原理產生差壓的。當流體通過彎管時,由于受彎管的約束流體被迫作類似的圓周運動,流體在作圓周運動時產生的離心力作用于彎管的內外兩側,使彎管傳感器內外兩側之間產生一個壓力差，該壓力差（也就是壓差值）的大小與流體的密度有關，與流體的平均流速有關，與流體作圓周運動的曲率半徑有關。他們之間遵循作圓周運動物體都必須遵循的牛頓運動定律的有關規律。
  F=m（V2/R）
  其中：F—流體對彎管施加的離心力；
     V—流體值彎管中的平均流速；
     R—彎管中心曲率半徑；
  我們對上述公式進行整合、積分處理之后，zui終獲得如下關系式：
  V=α（R/d）1/2（ΔP/ρ）1/2
  其中：V—介質中彎管傳感器中的平均流速；
     R/d—彎管傳感器的彎徑比；
     ΔP—流體通過彎管傳感器時產生的差壓值；
     ρ—介質的密度；
  這個公式就是彎管流量計的基本公式，它描述了介質在彎管傳感器中流動時,介質對彎管施加的離心力與介質的密度，介質的平均流速以及彎管的重要幾何尺寸彎徑比之間的關系。這里提到的彎徑比就是彎管的中心曲率半徑與彎管內徑的比值，它是描述彎管幾何特征的重要參數。彎徑比的大小準確地描述了彎管的彎曲程度，隨著彎管彎徑比的增加，彎管的彎曲程度將減小。它在流量公式中的作用于孔板流量計中的開孔率β值十分相似（β=d/D），隨著β值的變化可以改變流體通過孔板時的縮流效果，從而可以在相同的流量條件下獲得不同的差壓值。同樣，改變彎管傳感器的彎徑比可以改變流體作圓周運動的曲率，從而使同樣的介質流量獲得不同的離心力（也就是彎管傳感器顯示的差壓值），當然改變彎管彎徑比遠比改變孔板的開孔率要困難得多。
  大量的實驗證明，我們推導所得的數學公式*符合實際的結果，只要介質在彎管傳感器中流動的zui小雷諾數達到一個極低值以上，彎管流量計的流量系數α就是一個定值，這個結論與孔板流量計也是十分相似的。
  三、“彎管流量計重現性精度很好，而測量精度不高”結論的可信程度
  為什么那么多的前輩們在談到彎管流量計時雖然承認他們的重現性精度很高，但是，同時總是認為它的測量精度不高，搞清楚這些問題對于彎管流量計的推廣應用有著十分重要的作用，也許下面的分析會給我們一個比較公正的答案。
  彎管傳感器的結構十分簡單，它就是一個具有確定幾何尺寸的彎頭，流體通過彎頭產生離心力使彎頭的內外兩側產生一個壓力差，這個轉換原理十分清楚、準確。在彎管傳感器工作過程中只要能夠重復流體流過彎管傳感器的條件和狀態，彎管傳感器必然會產生不變的差壓信號，因此它的重現性精度好的結論是自然成立的。
  說到彎管流量計測量精度不高的結論時，我們不能超越當時的歷史條件和技術水平來討論。雖然彎管傳感器的結構是特別簡單，但是，在當時的歷史條件下要想獲得高質量的彎管并不容易（我們這里所說的高質量彎管包括：彎管的垂直度、水平度、扭曲度、不圓度、均勻度等等，其中彎管的圓度和均勻度對于加工成彎管傳感器特別重要，手工或者簡單機械的冷彎或者熱彎都很難達到彎管傳感器對于彎管的基本要求。