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2004年美國(guó)A+FLOWTEK公司推出第一臺(tái)A+K平衡流量計(jì)。它在美國(guó)的專利號(hào)是10/750628。該專利技術(shù)是由美國(guó)航空航天局馬歇爾太空中心和A+FLOWTEK公司共同開(kāi)發(fā)，并經(jīng)德州A&M大學(xué)確認(rèn)，已經(jīng)在美國(guó)軍用和民用工業(yè)得到廣泛應(yīng)用。平衡流量計(jì)被美國(guó)航空航天局提名為2006年空間技術(shù)的重大發(fā)明。從該公司網(wǎng)站可以查到，該公司在我國(guó)的唯一代理廠商是上?？蒲罂萍及l(fā)展有限公司。

1 基本原理

平衡流量計(jì)的基本原理是伯努利方程，關(guān)鍵技術(shù)是開(kāi)孔的分布和精確的加工技術(shù)。采用A+FLOWTEK公司制造圖用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行精確開(kāi)孔保證流體流動(dòng)狀態(tài)達(dá)到動(dòng)量、動(dòng)能和熱焓等性能的平衡，這些性能是標(biāo)準(zhǔn)孔板或仿造產(chǎn)品所無(wú)法達(dá)到的。盡管一些仿制產(chǎn)品的外形相似，但由于開(kāi)孔不精確，不符合制造加工精度要求將會(huì)造成測(cè)量精度的下降、壓損的提高和流出系數(shù)的降低。

根據(jù)伯努利方程，流體在兩點(diǎn)a和b的能量保持不變，即：

對(duì)水平管道等特定情況，可簡(jiǎn)化為：
根據(jù)連續(xù)性方程，有：
因此，管道中流動(dòng)截面的變化將引起壓頭Δp的改變，壓頭的改變可通過(guò)差壓檢測(cè)元件直接檢測(cè)，因此，根據(jù)截面積的改變和檢測(cè)到的差壓改變，就可確定流過(guò)的流體流量。即：

因此，孔板的通用流量方程：
對(duì)氣體，考慮其可壓縮性，有超壓縮因子Y：

其中，徑比β可根據(jù)面積比確定。 ；
同樣，對(duì)平衡流量計(jì)，有流量方程：
超壓縮因子Y：

其中，
徑比β與上述計(jì)算相同。

根據(jù)能量守恒，總動(dòng)能不變。有：因此，對(duì)任何流體，伯努利方程可表示為：
對(duì)于平衡流量計(jì)，有動(dòng)量和動(dòng)能的修正因子可計(jì)算。但對(duì)標(biāo)準(zhǔn)孔板，則由于流體的渦流大，使動(dòng)量和動(dòng)能修正因子的計(jì)算無(wú)法進(jìn)行，因此，不能實(shí)現(xiàn)動(dòng)能和動(dòng)量的平衡，使精度降低。圖1是標(biāo)準(zhǔn)孔板和平衡流量計(jì)的流路分布。