在能源日益緊張的今天，對(duì)流量計(jì)的另一個(gè)要求是減小流量計(jì)本身產(chǎn)生的能量損失。在有些情況下，過高的壓力損失還會(huì)使設(shè)備無法工作。電磁流量計(jì)、超聲波流量計(jì)在管道中沒有節(jié)流裝置，理論上沒有任何損失。然而，在實(shí)踐中為了減小流量計(jì)上下游直管段，在管道中安置了流動(dòng)調(diào)節(jié)器，目的是使管內(nèi)流動(dòng)盡快達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)管流，以保證準(zhǔn)確的測量。槽道流量計(jì)正是在這樣的背景下產(chǎn)生的。

　　一、槽道流量計(jì)的原理和特點(diǎn)

　　在流量測量領(lǐng)域，隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，二次儀表技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了很高的水平。然而，對(duì)管道流動(dòng)流體力學(xué)特性的研究和應(yīng)用并未引起人們的充分注意，仍然停留在比較初級(jí)的水平，越來越成為流量測量技術(shù)進(jìn)步的瓶頸。對(duì)于任何流量計(jì)來說，獲得準(zhǔn)確的流量的基礎(chǔ)是在流量計(jì)的上游獲得標(biāo)準(zhǔn)的管流，而這一點(diǎn)在實(shí)際使用中難以做到，從而無法獲得準(zhǔn)確的計(jì)量。

　　南京航空航天大學(xué)明曉教授從流體力學(xué)的源頭出發(fā)，以流動(dòng)控制的觀點(diǎn)來解決問題。他提出了一種有著優(yōu)秀流體力學(xué)特性的節(jié)流裝置。該節(jié)流裝置將管流迅速調(diào)整為環(huán)形槽道流動(dòng)，以獲得十分穩(wěn)定的差壓，該節(jié)流裝置的流量計(jì)被命名為槽道流量計(jì)。他們對(duì)槽道流量計(jì)進(jìn)行了大量的理論分析、數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究，理論上證實(shí)了該流量計(jì)是迄今為止綜合性能最優(yōu)的差壓式流量計(jì)。目前，槽道流量計(jì)已獲得國家專利。

　　1.工作原理

　　如圖1所示，槽道流量計(jì)的節(jié)流件——紡錘體，沿測量管中心軸線安裝。其幾何形狀根據(jù)流體力學(xué)原理精心設(shè)計(jì)，并采用基因算法進(jìn)行優(yōu)化，呈完美的流線型，理論上能完全避免流動(dòng)分離和漩渦的產(chǎn)生，對(duì)流體的阻力達(dá)到最小。紡錘體中部適當(dāng)位置有一等直徑段，與測量管的內(nèi)壁之間形成均勻的環(huán)形通道。槽道流量計(jì)的高壓取自紡錘體頭部對(duì)應(yīng)的測量管壁處，低壓取自環(huán)形槽道的中后部。

　　在紡錘體處，測量管的流通面積變小。管道中截面積大的地方流體流速低、壓力高，截面積小的地方流速高、壓力低。高壓管所在位置的流通面積大、壓力高，低壓管所在位置的流通面積小、壓力低。另外，流體具有黏性，與壁面摩擦造成流體總壓沿流向下降。這兩方面的作用使得高壓孔與低壓孔之間產(chǎn)生一個(gè)差壓，而這個(gè)差壓與流量存在某種確定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。因此，通過測量差壓就可以計(jì)算出流量。槽道流量計(jì)的測量準(zhǔn)確度很大程度上只受限于差壓變送器和流量積算儀的準(zhǔn)確度。