一种差压式气体流量测量装置及优化设计方法

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1.一种差压式气体流量测量装置的优化设计方法，其特征在于，差压式气体流量测量装置包括依次相连的进气孔、差压测量部分和出气孔；所述进气孔和出气孔与两侧的测量气路相连；所述差压测量部分包括依次连通的第一测量气道、差压孔、锥形孔和第二测量气道；所述第一测量气道侧面垂直开有第一差压测量孔，所述锥形孔靠近差压孔的侧面开有竖直的第二差压测量孔，在第二测量气道靠近出气孔一侧垂直开有绝压测量孔；所述第一差压测量孔和第二测量孔分别通过气管连接至差压传感器，用于读取差压数值；所述绝压测量孔通过气管连接至绝压传感器，用于测量绝对压力并对差压测量值进行压力补偿；所述进气孔和出气孔分别通过自锁接头接入测量气路；所述锥形孔的锥口斜度设计方法具体包括：步骤S1、根据Darcy-Weisbach公式获得压损与锥口斜度间的关系如下：
；其中代表压损，/>代表阻力系数，/>代表管道内气体密度，/>代表气体流速，/>为重力加速度，/>代表第二测量气道长度，/>代表第二测量气道直径；随着D的增大，压损/>逐渐降低；基于锥口斜度α、差压孔孔径d和锥形孔高度h给出D的表达式如下：
；代入压损公式可以得出：
；步骤S2、根据实际焊接工况，采集不同锥口斜度α下第二差压测量点处的湍流强度，并求出锥口斜度与湍流强度间的拟合关系；当锥口斜度值越大时，湍流强度越高；步骤S3、基于差压式气体流量测量装置的波动装置的测量精度，确定第二差压测量点处允许的湍流强度阈值Imax，将Imax代入步骤S2中的拟合关系，获得锥口斜度的最优解，并根据步骤S1中所述压损公式计算压损值。。