美國(guó)A+K平衡流量計(jì)設(shè)計(jì)原理

A+K平衡流量計(jì)是第三代節(jié)流裝置，是美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)下屬馬歇爾航空飛行中心（NASA-MSFC）針對(duì)航天飛機(jī)的主發(fā)動(dòng)機(jī)液氧測(cè)量而設(shè)計(jì)發(fā)明的一種新型流量計(jì)，稱(chēng)為A+K平衡流量計(jì)（BFM: Balanced Flow Meter）。這種流量計(jì)的測(cè)量精度是傳統(tǒng)節(jié)流裝置的5～10倍，流動(dòng)噪聲降低到1/15，*壓力損失約為1/3，壓力恢復(fù)快2倍，zui小直管段可以小至0.5D，沒(méi)有活動(dòng)的部件，安裝和使用非常方便簡(jiǎn)單，可省去大直管段，大大減少流體運(yùn)行所需的能量消耗，是一種具有廣闊應(yīng)用前景的節(jié)能儀表。

A+K平衡流量計(jì)對(duì)傳統(tǒng)節(jié)流裝置進(jìn)行了極大的改進(jìn)，將節(jié)流原理由邊緣節(jié)流改為平衡節(jié)流，是一種革命性的差壓式流量?jī)x表。平衡流量傳感器是一個(gè)多孔的圓盤(pán)節(jié)流整流器，安裝在管道的截面上，每個(gè)孔的尺寸和分布是基于*的公式和測(cè)試數(shù)據(jù)定制的，稱(chēng)為函數(shù)孔。當(dāng)流體穿過(guò)圓盤(pán)的函數(shù)孔時(shí)，流體將被平衡調(diào)整，渦流被zui小化，形成近似理想流體，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)取壓裝置，可獲得穩(wěn)定的差壓信號(hào)，根據(jù)伯努利方程計(jì)算出體積流量、質(zhì)量流量。

平衡流量計(jì)巧妙的這種設(shè)計(jì)在于將多孔整流器和測(cè)量孔板合二為一，能zui大限度地將流場(chǎng)平衡調(diào)整成理想狀態(tài)，從而將差壓式流量計(jì)的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮到極至。由于有航天巨額科研經(jīng)費(fèi)的支持，2000年～2004年，NASA和QMC已經(jīng)組織大量流量技術(shù)專(zhuān)家對(duì)平衡流量計(jì)進(jìn)行了試驗(yàn)，約10萬(wàn)組流量測(cè)量數(shù)據(jù)反映出測(cè)試結(jié)果良好，產(chǎn)品性能優(yōu)良。平衡流量計(jì)幾乎適用于所有流體測(cè)量，是流體測(cè)量技術(shù)的一場(chǎng)革命，其加工、制造安裝可以像孔板一樣實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，有望成為節(jié)流裝置新的標(biāo)準(zhǔn)。NASA已經(jīng)于2004年獲得產(chǎn)品發(fā)明系列，并于2006年獲得總統(tǒng)頒發(fā)的發(fā)明大獎(jiǎng)。