V锥是一种差压式流量计,与其他差压流量计一样,都是基于密闭管道中能量相互转化的伯努利定律,即在稳定流场情况下,管道中的流速与差压的平方根成正比;它是通过在管线中心悬挂一个锥形体来节流。由于在管道中流速分布为:在管壁处流速接近零,愈靠近管线中心流速愈大,在管线中心流速最大(因为管壁摩擦力减小了流过管壁的流体的速度)。所以当流体流过V锥流量计时,锥体直接和流体高速中心部分相互作用,迫使高速的中心与接近管壁的低速流体非常均匀化,产生正确的差压,这在低流速测量时更为有用。而其他中心开孔的差压流量计,如孔板流量计没有这种作用,从而不能测量过低流速的流体。一般流量计很难在扰动的流场中取得精确的测量值,而V锥克服了这些缺点,由于其独特设计,锥体的形状及位置的作用重新安排了上游的流速分布而使得流场理想化,从而取得精确的测量值。实践表明,在极恶劣的安装条件下V形锥体也能使流体速度分布变得平坦和对称,从而保证了测量精度并稳定。
V锥流量计的优势:(1)量程比宽;由于锥体能使流体流场均匀化,因此比一般差压流量计可测流速低,即量程下限比一般差压流量计低,所以量程可向下扩展,量程比可为15:1,雷诺数低至8000仍可保持信号的线形。(2)寿命长 ;流体流经锥体无突然的波动,而是沿着锥形体成了一个边界层,并引导流体离开锥体的后角,这使得锥体夹角不受不洁流体的磨损,流量系数β率可长期不变保证长期精确测量;永久性压损比孔板低,与文丘里接近。(3)信号稳定;由于节流元件产生差压时,同样导致了元件后涡流,所以每种差压仪表都有信号波动,既便流体是稳定的。对于标准孔板,由于产生的涡流较长,导致了低频大幅度的信号波动,严重干扰了差压读数的准确性,而V锥体后产生的涡流非常短,所以信号波动就为高频低幅,这使得V锥产生稳定的信号,V锥体彻底吹扫式设计避免了流体中的残渣、凝结物或颗粒的滞留。
V锥流量计有着相当明显的优势,它由于成本关系而并不能完全取代孔板、文丘里的位置;相比于涡街、电磁流量计等,又存在安装导压管等劣势;所以 V锥流量计选用是一种值得考虑的诀择。