摘 要：針對探針流量計，將其從特點、精度、安裝費用、運行費用等幾方面與孔板流量計進行比較，尤其從壓力損失角度進行計算分析，探針流量計的推廣前景廣闊。
關(guān)鍵詞：流量測量；探針；孔板；壓損
前言
探針式流量計是經(jīng)中國計量*認(rèn)證，是國內(nèi)的測量流體流量的儀器，同時，它也是世界上的流體流量的儀器，目前只有中國、德國、美國擁有這項技術(shù)，是國家*推廣的節(jié)能產(chǎn)品。
1 探針式流量的特點
探針式流量與孔板等標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置比較，有以下特點：
1.1節(jié)能效果大，精度高，結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，不可恢復(fù)的阻力損失小，大體只相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的百分之幾；安裝工作量小費用低，維護量小；
1.2性能穩(wěn)定，不致因像孔板邊緣變形、磨損、正負(fù)壓室間滲漏及雜質(zhì)堆積等原因?qū)е麻L期使用精度降低；而且隨著管徑的增大，以上的上述優(yōu)勢更加明顯。
1.3特別是由于其壓力損失?。ㄅc孔板相比較，僅為孔板的5%以下），探針式流量計大大減少了動力消耗，節(jié)能*，這在節(jié)能環(huán)保的今天，有著其特殊的意義。
由于該流量計適應(yīng)范圍寬，長期穩(wěn)定性好，近年來有了較大的發(fā)展，在能源、環(huán)保等計量測試中得到了較為廣泛的應(yīng)用。
2 探針式流量計與孔板流量計購置費的比較
對于1000mm管道，探針式流量計和孔板流量計應(yīng)用購置費分別是3萬元和12萬元。每套探針流量計比只占每套孔板費用的25％，每套節(jié)資9萬元。
3 探針式流量計與孔板的精度比較
探針式流量計和孔板相比，能保持長期的高精度。這是因為探針式流量計的*結(jié)構(gòu)，它采用了一體化結(jié)構(gòu)，沒有可以活動的部件，使之不受磨損、雜質(zhì)和油脂的影響，避免了高、低壓腔室之間的信號滲漏。相反，能夠?qū)е驴装寰认陆档脑蚝芏啵装迨褂脮r間一長，精度就會急劇下降，需要進行定期檢測和清洗。
4 探針式流量計與孔板安裝費用的比較
在安裝探針式流量計過程中，只需要進行簡單的焊接，焊接的工作量從幾厘米到十幾厘米不等，基本上與管道的直徑大小無關(guān)，而孔板的安裝，需要一個2倍管道圓周的焊接。因此，探針式流量所需的安裝費用小得多，與孔板的安裝相比，節(jié)省了大量的安裝費用。根據(jù)經(jīng)驗，管道的管徑越大，探針式流量計在安裝上節(jié)約的費用越多。例如，在我廠3#、4#汽輪機五抽DN1002管道上安裝探針式流量計，只需進行10cm的焊接；同樣的管道，安裝孔板則需要進行630cm的焊接，相比之下探針式流量計至少節(jié)約了95%的安裝費用。
5 探針式流量計與孔板運行費用的比較
與孔板相比，探針流量計的長期運行費用非常低。與孔板相比，探針流量計投入運行一年所節(jié)省的電費，即可收回采購成本，因而節(jié)能效果明顯。
探針式流量是一種、節(jié)能的中心流速流量探頭，由于采用非收縮節(jié)流設(shè)計，比孔板的*壓損至少降低了95%以上。
下面的是探針式流量計和孔板流量計壓損比較的計算過程：
探針式流量計和孔板流量計的壓損比較：
設(shè)計及試驗數(shù)據(jù)表明，*壓力損失PPL0=（0.5～0.6）×ΔP，約為20～50kpa。
孔板壓損的經(jīng)驗公式：
當(dāng)β=0.6時， PPLo=0.6×△P
當(dāng)β=0.7時， PPLo=0.5×△P
其中：β—孔板的孔徑比
△P—孔板產(chǎn)生的差壓
PPLo—孔板產(chǎn)生的壓損
通過實驗可以得出，探針式流量計的壓損大約為：PPLv=0.03×△P
由于探針式流量計的差壓△P比孔板的差壓△P小一個數(shù)量級，而壓損的比例又小了一個數(shù)量級，所以探針式流量計的壓損和孔板的壓損相比是微乎其微的。
下面我們將壓力損失的表達式寫出來：
阻力件壓損帶來的功率損失，其計算表達式為：Hp=Q×PPL
其中：Q—流體體積流量
PPL—節(jié)流件產(chǎn)生的壓損
假設(shè)為了彌補阻力件帶來的不可恢復(fù)的壓損，我們在其后增加一臺壓力泵，該泵的效率假定為η。
則：Hp=Q×PPL÷η
其中：Q—流體體積流量 m3/h
PPL—節(jié)流件產(chǎn)生的壓損 kPa
η—電動機效率 無量綱常數(shù)
Hp—功率損失 KW
例如我廠大熱網(wǎng)供熱系統(tǒng)，測量介質(zhì)為水，管徑為Φ1000mm，此工況下水密度為912.5kg/m3，介質(zhì)流量為6000t/h時探針式流量計所產(chǎn)生的差壓為12kPa。那么，探針流量計所產(chǎn)生的壓損：
PPLv=0.03×△P=0.03×12kPa =0.36 kPa
根據(jù)上述公式，功率損失：Hp=Q體×PPL÷η 因工況下水的密度為912.5kg/m3，所以工況下介質(zhì)體積流量為：
體積流量=質(zhì)量流量/介質(zhì)密度
Q體=6000÷912.5≈6575.34247m3/h≈1.82648m3/s假設(shè)電動機效率η=0.8
則針式流量計損失的功率為：
Hp=Q體×PPL÷η=1.82648×0.36÷0.8≈0.82191 （KW）
假設(shè)每天運行24小時，每度電的電費為0.31元，那么一個月探針式流量計的能耗換算成電費：
￥/月=30×24×0.82191×0.31≈183.4￥/月
另一相同測點使用孔板測量，同樣條件下孔板的壓差60kPa，孔板的β= 0.7 ，孔板所產(chǎn)生的壓損：PPLo = 0.5×60 = 30kPa
探針式流量計與孔板的*壓損比為：1.2 ：100。很明顯，它是一種、節(jié)能的中心速度流量探頭。
根據(jù)上述公式，孔板損失的功率為：
Hp=1.82648×30÷0.8≈68.493（KW）
假設(shè)每天運行24小時，每度電的電費為0.31元，那么一個月孔板的能耗換算成電費：
30×24×68.493×0.31 ≈15287.6 元/月
探針式流量計與孔板流量計的耗能比為：1.2：100。
每一個月單只探針式流量計比孔板節(jié)約電能為:15104.2￥/月。由于供熱供水和回水同時計量實際節(jié)能應(yīng)為2×15104.2＝30208.4元/月。
每年我廠供熱按六個月計算可節(jié)資6×30208.4＝181250.4元/年。
由此可以看出,探針式流量計是目前國內(nèi)外，節(jié)能效果zui突出的流量計。
結(jié)束語
由以上分析可以看出，使用探針流量探頭與使用孔板相比，每年為了彌補節(jié)流元件帶來的不可恢復(fù)的壓損所耗費的財力是微乎其微的，其節(jié)能效果明顯，預(yù)計當(dāng)年可收回投資。另外，智能探針式流量計在一些國家地區(qū)已逐步取代孔板式流量計，被認(rèn)為是目前的差壓式流量計。
