1 概述
内藏式环型锥体节流装置为我公司专利产品，专利号：（ZL200820222786.1），并已获得多项专利技术。广泛应用于冶金、石化、电力行业中各类煤气、烟气、空气、天然气等低压力大管径流量的精确计量。
以孔板、喷嘴、经典文丘里管等为代表的标准差压式流量计，应用于流量检测愈多年。而这些结构类型的流量计由于自身结构上的缺陷，在投运一段时间后，其入口边缘的尖锐度就开始遭到破坏，从而带来一些重大缺陷。如：流出系数不稳定、线性差、重复性不高、准确度因受诸多因素的影响也不高、易积污和易被磨损、压损较大、量程比小、现场安装要求条件高、要求前后直管段过长等。
如何改善标准节流装置在使用过程中的种种缺陷，对此行业内人士对节流装置的优化改进工作一直没有中断过，我公司从事流体力学研究的专业技术人员经过大量的流体力学理论研究和国家重点大型风洞实验验证，提出内藏式环型锥体节流装置理论，它是利用在测量管道中同轴方向安装的尖圆锥体及相应取压口。这种结构由于流体不是被迫收缩到管道中心轴线附近，并且也不再是一个阻挡物(节流件)，令流体突然改变流动方向，而是利用这种新颖的内藏式环型锥体节流装置，对流体逐渐朝管道内壁的收缩（节流），使内藏式环型锥体节流装置具有了一系列独特的优点。这种流量计在其节流件的下游只会产生高频微幅的喘流（小涡流），因而差压变送器所测量的差压(△P)信号是低噪声信号，这样在大管径低压力的取压孔处可以测得灵敏度(分辨率)优于2.5mm水柱的压力。这就使只用一个差压变送器就获得很宽的量程比（量程比大于15:1）和很好的重复性（重复性优于±0.1%）。这种流线性的尖圆锥可使流体很流畅，且其阻力很小，经过尖圆锥导流架后，流场波动干扰很小，因而压损可以忽略不计，由于采用等分面积法和多点多孔取压，再经大量风洞的实验验证，其安装要求前后直管段大大缩短，一般上游直管段要求0～3D,下游要求直管段0～1.5D即可。
而对于介质压力更低、流量更小、流速更慢的煤气、烟气等较赃介质的流量
测量。我公司科研人员又推出在管道压力、温度、流量等介质工作状态不变的情况下，通过提高管道内介质的流速，进而改变管道内流场的分布，使由之前的缓慢流速变成渐快流速。再经大量的风洞实验验证，又推出既能产生较大差压信号，降低压力损失，又能节省前后安装直管段，大大提高测量精度的新型差压式流量计——内藏式环型锥体节流装置（Z型）专利号：ZL201020105772.9。
2 测量原理
内藏式环型锥体节流装置（V型、M型）测量原理
流体经过内藏式环型锥体节流装置锥体导流架自动整流，在其尖圆锥的喉部，此处流速加剧，成为最大，截面积处静压力最低，测得这个截面积上的静压点，再取其尖圆锥正面迎着气流的方向驻点处总压，因其速度为零，测得等面积上的总压为最大值，这两点形成差压。再由伯努利方程求出管道内真实流量。同时，可根据流体的流速大小而设计计算尖圆锥的大小，改变差压量程，保证测量精度，波动干扰也很小。
内藏式环型锥体节流装置（Z型）测量原理
当流体通过内藏式环型锥体节流装置时，经过前收缩段改变被测介质流速，再通过取压喉部整流二次抽吸加速作用，再经过后扩散段逐渐恢复压力损失，测得流经内藏式环型锥体节流装置的前后取压接口的动态压力，形成压力差，结合流体力学理论和大量风洞实验，得出数学模型，从而得出管道内介质真实流量。
内藏式环型锥体节流装置数学模型
内藏式环型锥体节流装置与其它差压式流量计测量的本质原理是一样的，都遵循封闭管道内流体的连续性方程（质量守恒）和伯努利方程（能量守恒）定律。其数学模型如下：
a、气体可膨胀性系数ε
如果被测介质是气体，则必须使用气体可膨胀系数ε来修正伯努利方程。这是因为在节流件两端由于压力变化所造成的气体密度ρ的变化并不适用于液体。对于气体必须用ε乘以C（即用ε来修正流出系数C）。对于内藏式环型锥体节流装置的ε的计算公式如下：
ε=1-（0.649+0.696β4）· △P/k ·P1
公式中：
ΔP ：一般指在常用流量下，内藏式环型锥体节流装置的常用差压；
β ：内藏式环型锥体节流装置的等效直径比；
k ：被测介质（可压缩流体）的等熵指数；
P1：工况下节流件上游取压孔处可压缩流体的绝对压力；
ΔP与P1应取相同的压力单位。
对于每一个内藏式环型锥体节流装置，在流量公式中所采用的流出系数C是通过流量标定所获得的。C的典型数值范围是0.75～0.85。对气体或蒸汽介质的可膨胀系数ε可按上式计算。
b、根据流体力学伯努利方程和连续性方程的基本原理及大量的国家重点风洞实验研究，内藏式环型锥体节流装置的计算模型（带压力、温度自动补偿）可归纳为：
QN = k1u(t)+ k2
QN: 被测气体的标准体积流量 单位：Nm³/h
t : 被测气体温度 单位：℃
P : 被测气体工作压力 单位：Pa
Ph: 当时当地大气压 单位：Pa
ΔP : 内藏式环型锥体节流装置所测差压 单位：Pa
u(t): 气体动力粘度的温度修正函数，对某一气体此函数已固定 单位：Pa·S
k1: 与工艺管道几何 结构相关的常数，无量纲
k2: 经风洞实验后标定系数，无量纲