O medidor de fluxo de pressão diferencial (também chamado de redução de fluxo) é baseado no princípio de redução do fluxo de fluido, usando a diferença de pressão gerada quando o fluxo de fluido passa pelo dispositivo de redução. É um dos métodos maduros e comumente usados para medir o fluxo na produção atual. Geralmente é composto por um dispositivo de redução de fluxo (por exemplo, uma placa de orifício, um boço, um tubo Venturi, etc.) que pode converter o fluxo do fluido medido em um sinal de diferença de pressão e um medidor de fluxo diferencial que pode converter essa diferença de pressão em um valor de fluxo correspondente.
O chamado dispositivo de redução de fluxo é a colocação de componentes no tubo que permitem que o fluido produza uma contração local. As placas furadas são amplamente usadas, seguidas por bocas, tubos Venturi e bocas Venturi. O uso desses vários dispositivos de redução tem uma longa história e acumulou uma rica experiência prática e dados experimentais completos, portanto, tanto em casa quanto no exterior, padronizam sua forma e são conhecidos como dispositivos de redução padrão. Isso significa que os dispositivos de redução de fluxo padrão projetados e fabricados de acordo com padrões uniformes podem ser usados ​​diretamente para medição, sem a necessidade de calibração separada. No entanto, para dispositivos especiais de redução não padronizados, devem ser calibrados individualmente quando usados.

Princípio de medição do medidor de fluxo de pressão diferencial

Quando o fluido flui em um tubo com um dispositivo de retenção, na parede do tubo diante e atrás do dispositivo de retenção, o fenômeno da diferença de pressão estática do fluido é chamado de fenômeno de retenção. Os dispositivos de redução incluem componentes de redução e dispositivos de pressão. O elemento de redução é o componente que faz com que o fluido na tubulação produza uma contração local, o elemento de redução comumente usado é a placa de orifício, a boca e o tubo Venturi, etc., a seguir a placa de orifício como exemplo para ilustrar o fenômeno de redução.
O fluido que flui no tubo tem energia dinâmica e energia de bits, e essas duas energias podem ser convertidas entre si sob certas condições. De acordo com a lei da conservação de energia, a pressão estática e a energia dinâmica do fluido, juntamente com a perda de energia para superar a resistência ao fluxo, na ausência de energia adicional, a sua soma é imutável. Figura da distribuição da velocidade e da pressão do fluido diante e atrás da placa. O fluido flui a uma determinada velocidade de fluxo v diante da seção de tubulação I. A pressão estática é P; Ao aproximar-se do dispositivo de redução, devido ao bloqueio do dispositivo de redução, o fluido próximo à parede do tubo é bloqueado pelo maior efeito do dispositivo de redução, portanto, parte da energia dinâmica é convertida em energia de pressão estática, a pressão hidrostática aumenta na superfície da população do dispositivo de redução perto da parede do tubo, e é maior do que a pressão no centro do tubo, isto é, a diferença de pressão radial na superfície da população do dispositivo de redução, essa diferença de pressão radial faz com que o fluido produza uma velocidade adicional radial, de modo que o ponto de massa do fluido próximo à parede do tubo é inclinado com o eixo central do tubo, formando o movimento de contração do fluxo. Devido à inércia, a menor contração do fluxo não está na abertura da placa de orifício, mas na seção 11 da abertura. De acordo com a equação de continuidade do fluxo do fluido, a velocidade de fluxo do fluido na secção II é maior, atingindo v2. Em seguida, o fluxo foi gradualmente expandido e, após a secção IIIIa, foi restaurado ao estado estável, e a velocidade de fluxo foi reduzida para o valor original, ou seja, v1 = v3.
Devido à contração local do fluxo causada pelo dispositivo de redução de fluxo, a velocidade de fluxo do fluido muda, ou seja, a energia cinética muda. Ao mesmo tempo, a pressão estática que caracteriza a energia hidrostática também está mudando. Na secção I, o fluido tem pressão estática P1. Quando a secção II é alcançada, a velocidade de fluxo aumenta para o valor máximo, a pressão estática diminui para o valor mínimo P2, e depois com a recuperação do fluxo e a recuperação gradual, devido à superfície da extremidade da placa de orifício, a secção de circulação se reduz e expande repentinamente, fazendo com que o fluido forme um vortex local, para consumir parte da energia, ao mesmo tempo que o fluido flui através da placa de orifício, para superar o atrito, então a pressão estática do fluido não pode ser restaurada para o valor numérico original P; Perda de pressão £ = P1-P2. A pressão do fluido antes do dispositivo de redução é alta, chamada de pressão positiva, muitas vezes com o sinal "+"; a pressão do fluido após o dispositivo de redução é baixa, chamada de pressão negativa (diferente do conceito de vácuo), muitas vezes com o sinal "um". O tamanho da diferença de pressão diante e depois do dispositivo de redução está relacionado ao fluxo. Quanto maior for o fluxo de fluido no tubo, maior será a diferença de pressão gerada antes e depois do dispositivo de redução, desde que o tamanho da diferença de pressão diante e depois da placa de orifício seja medido, o tamanho do fluxo pode ser refletido, o que é o princípio básico do dispositivo de redução para medir o fluxo.
Vale a pena notar que é difícil medir com precisão as pressões P1 e P2 nas secções I e II, porque a posição da secção II que gera a baixa pressão estática P2 pode mudar com a velocidade de fluxo e não pode ser determinada com antecedência. Portanto, na verdade, dois pontos fixos de tomada de pressão são selecionados na parede do tubo diante e atrás da placa de orifício para medir a mudança de pressão do fluido diante e depois do dispositivo de redução. Portanto, a relação entre a diferença de pressão medida e o fluxo está intimamente relacionada com a escolha do ponto de medição e do método de medição da pressão.