Das Differenzdruck-Durchflussmesser (auch als Reduktionsprozess bezeichnet) basiert auf dem Reduktionsprinzip des Flüssigkeitsströms und ermöglicht die Durchflussmessung mit dem Druckdifferenz, der beim Durchfluss der Flüssigkeit durch die Reduktionseinrichtung erzeugt wird. Es ist eine der weit verbreiteten Methoden zur Messung des Durchflusses in der Produktion. Es besteht in der Regel aus einer Reduktionseinrichtung (z. B. Bohrplatte, Düse, Venturi-Rohr usw.), die den Durchfluss der gemessenen Flüssigkeit in ein Differenzsignal umwandeln kann, und einem Differenzstrommesser, das diesen Differenzstrom in den entsprechenden Durchflusswert umwandeln kann.
Die sogenannte Abströmungseinrichtung ist die Platzierung von Komponenten in der Rohrleitung, die eine Flüssigkeit lokal zusammenziehen lassen. Die weit verbreiteten Anwendungen sind Lochplatten, gefolgt von Düsen, Venturi-Rohre und Venturi-Düsen. Diese mehreren Arten von Abschlageinrichtungen haben eine lange Geschichte, haben eine reiche praktische Erfahrung und vollständige experimentelle Daten angesammelt, daher haben im In- und Ausland ihre Form standardisiert und als Standard-Abschlageinrichtung bezeichnet. Das heißt, Standard-Ablaufgeräte, die nach einheitlichen Normen entworfen und hergestellt werden, können direkt zur Messung verwendet werden, ohne dass sie separat kalibriert werden müssen. Bei nicht standardisierten speziellen Ablaufgeräten sollten sie jedoch bei der Verwendung individuell kalibriert werden.

Differenzdruckmessprinzip

Wenn die Flüssigkeit in einer Rohrleitung mit Abströmungseinrichtung fließt, wird das Phänomen, das den statischen Druck der Flüssigkeit in der Rohrwand vor und hinter der Abströmungseinrichtung unterscheidet, als Abströmungsphänomen bezeichnet. Die Ablaufeinrichtung umfasst Ablaufelemente und Abdruckeinrichtungen. Das Ablaufelement ist ein Element, das die Flüssigkeit in der Leitung zur lokalen Kontraktion führt. Die häufig verwendeten Ablaufelemente sind Lochplatten, Düsen und Venturi-Rohre, die nachfolgend die Lochplatte zum Beispiel zum Ablaufphänomen verwenden.
Die Flüssigkeit, die in der Leitung fließt, hat kinetische und bitische Energie, die unter bestimmten Bedingungen miteinander umgewandelt werden können. Nach dem Gesetz der Energieaufrechterhaltung ist die statische Druckenergie und die kinetische Energie der Flüssigkeit, zusammen mit dem Energieverlust zur Überwindung des Flusswiderstands, ohne zusätzliche Energie unveränderlich. Darstellung der Geschwindigkeits- und Druckverteilung der Flüssigkeit vor und hinter der Bohrplatte. Die Flüssigkeit fließt vor dem Leitungsabschnitt I mit einer bestimmten Durchflussgeschwindigkeit v. Der statische Druck ist P; In der Nähe der Absperrvorrichtung, aufgrund der Blockade der Absperrvorrichtung, so dass die Flüssigkeit in der Nähe der Rohrwand durch die Absperrvorrichtung blockiert wird, so dass ein Teil der kinetischen Energie in statische Druckenergie umgewandelt wird, entstand ein erhöhter fluidostatischer Druck der Endfläche der Absperrvorrichtung in der Nähe der Rohrwand und größer als der Druck in der Mitte der Rohrleitung, das heißt, eine radiale Druckdifferenz an der Endfläche der Absperrvorrichtung erzeugt, die radiale Zusatzgeschwindigkeit der Flüssigkeit erzeugt, so dass der Fluidstoffpunkt in der Nähe der Rohrwand geneigt ist und die Rohrleitungszentralachse bildet eine Kontraktionsbewegung. Aufgrund der Trägheitseinwirkung befindet sich die Strömungskümpfung am kleinsten nicht an der Öffnung der Bohrplatte, sondern am Schnitt 11 der Öffnung. Abhängig von der Gleichung der Kontinuität des Fluidstroms hat die Flüssigkeit am Schnitt II die größte Strömungsgeschwindigkeit und erreicht v2. Anschließend wird der Strom allmählich erweitert und nach dem Schnitt IIIIwieder glatt und die Strömungsgeschwindigkeit wird auf den ursprünglichen Wert, d. h. v1 = v3, reduziert.
Aufgrund der lokalen Kontraktion des Strömens durch die Reduktionseinrichtung ändert sich die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit, d. h. die kinetische Energie. Gleichzeitig verändert sich auch der statische Druck, der die hydrostatische Energie kennzeichnet. Am Schnitt I weist die Flüssigkeit einen statischen Druck P 1 auf. Wenn der Abschnitt II erreicht wird, erhöht sich die Durchflussgeschwindigkeit auf den Maximalwert, verringert sich der statische Druck auf den Minimumwert P2, und dann mit der Wiederherstellung des Strömens allmählich wiederhergestellt wird, da sich der Durchflusssechnitt plötzlich an der Endfläche der Bohrplatte verkleinert und erweitert, so dass die Flüssigkeit einen lokalen Wirbelstrom bildet, ein Teil der Energie verbraucht, während die Flüssigkeit durch die Bohrplatte fließt, die Reibung überwindet, so dass der statische Druck der Flüssigkeit nicht auf den ursprünglichen Wert P zurückkehrt; Dies führt zu einem Druckverlust von £ = P1-P2. Der Druck der Flüssigkeit vor der Abströmungseinrichtung ist höher, der als positiver Druck bezeichnet wird, oft mit dem Zeichen "+ '; der Druck der Flüssigkeit nach der Abströmungseinrichtung ist niedriger, der als negativer Druck bezeichnet wird (anders als das Konzept des Vakuumgrades), oft mit dem Zeichen "ein". Die Größe der Druckdifferenz vor und nach der Reduktionseinrichtung hängt vom Durchfluss ab. Je größer der Flüssigkeitsstrom in der Leitung ist, desto größer ist der Druckdifferenz vor und nach der Reduktionseinrichtung, solange die Größe des Druckdifferenzes vor und nach der Bohrplatte gemessen wird, kann die Größe des Durchflusses widerspiegelt werden, was das Grundprinzip der Durchflussmessung der Reduktionseinrichtung ist.
Es ist bemerkenswert, dass es schwierig ist, den Druck P1 und P2 am Abschnitt I und am Abschnitt II genau zu messen, da sich die Position des Abschnitts II, der einen niedrigen statischen Druck P2 erzeugt, mit der unterschiedlichen Durchflussgeschwindigkeit ändert und nicht im Voraus bestimmt werden kann. Daher werden tatsächlich zwei feste Druckaufnahmepunkte an der Rohrwand vor und hinter der Bohrplatte ausgewählt, um die Druckänderung der Flüssigkeit vor und hinter der Abflusseinrichtung zu messen. Daher ist die Beziehung zwischen dem gemessenen Druckdifferenz und dem Durchfluss eng mit der Wahl des Messpunkts und der Messmethode verbunden.