Вимірювання двофазних потоків витратомірами змінного перепаду тиску

Для вимірювання витрати однофазних потоків саме широке розповсюдження одержали витратоміри змінного перепаду тиску із звужуючими пристроями як перетворювачі витрати. Тому природно, що при вирішенні проблеми вимірювання витрати багатофазних речовин, нерідко прибігали і прибігають до витратомірів цього ж типу.

При проході двофазного середовища через звужуючий пристрій фаза, що має більшу щільність, тобто більше важка, прискорюється в звужуючій частині пристрою повільніше, ніж більше легка, внаслідок дії сил інерції. Прискорення важкої фази в порівнянні з легкою буде тим сильніше, чим більше різниця густини фаз. Цей процес супроводжується збільшенням концентрації важкої фази. При подальшому розширенні потоку швидкості кожної з фаз, постійно зменшуючись, повертаються до первісного значення. Одночасно до вихідного значення повертається і концентрація важкої фази. Звідси можна зробити висновок про те, що чим коротше осьова довжина тієї частини звужуючого пристрою, на якій відбувається прискорення потоку, тим менша частина потенційної енергії, або інакше, перепаду тиску витрачається на прискорення важкої фази. У діафрагми ця довжина мінімальна. Тому в таких середовищах, як пиловугільна суміш або волога насичена пара, що мають більшу різницю густини важкої і легкої фаз і малу об'ємну концентрацію важкої фази, перепад тиску в діафрагмі майже цілком, або у всякому разі, в основній частині, буде витрачатися на прискорення легкої фази і практично не буде реагувати на присутність важкої фази. Отже, застосовувати діафрагму для вимірювання витрати твердої фракції (вугілля, цементу і інших), яка переноситься повітряним потоком, недоцільно. Для цих цілей найкраще підходить труба Вентурі, що має відносно більшу довжину тієї своєї частини, на якій відбувається звуження потоку. Сопло ж займає проміжне положення між діафрагмою і трубою Вентурі. Але для вимірювання витрати легкої фази вологої пари діафрагма саме є підходящим пристроєм. Вона буде реагувати на суху частину вологої пари, що і становить основний інтерес.