北京華能自動化儀表研究所成立于1993年，是一家專業(yè)從事火電廠自動化儀表的研制開發(fā)、制造和銷售的股份制企業(yè)，并被國家科委批準為北京市高新技術企業(yè)。公司在國內(nèi)同行中率先一次性全面通過ISO9001國際質(zhì)量體系認證.同時被“中國市場監(jiān)測中心”列入“2007年中國其他專用儀器制造企業(yè)五十強”。
       全國首家生產(chǎn)風壓測量裝置，現(xiàn)有產(chǎn)品近百種,包括各種風速計量裝置、風壓測量及風量控制裝置，曾獲國家科技進步三等獎，并有多種產(chǎn)品填補國內(nèi)空白。涉及流量、液位、壓力、溫度、氣體分析等各種工業(yè)參數(shù)測量。同時，代理了多家國外公司的產(chǎn)品，包括氣體分析、各種控制開關等等，所代理公司都是世界知名的專業(yè)生產(chǎn)廠家。且產(chǎn)品廣泛適用于電力、冶金、煤炭、化工等行業(yè)?！∑洚a(chǎn)品具有新穎、實用等特點，在國內(nèi)同行業(yè)中處領先地位。

HJM系列橫截面式流量計
（在中國首創(chuàng)，并獲國家專利）.
一、工作原理
在有充足的直管段且管道中氣流分布具有一定規(guī)律的前提下，如果管道內(nèi)的流速是穩(wěn)定、確切的
形式，則在管道中流速分布是自管壁等于零連續(xù)變化到管道中心的最大流速。因此在中間的變化過程
中總可以找出一個點，在這個點上所測的流速即是平均流速。這在實際工作現(xiàn)場，是很難做到的，特別
是二次風，極無規(guī)律。由于沒有足夠的直管段，通過管道橫截面上各點的流速不一樣，很難找到一個能
代表平均流速的點。在這種情況下，如果利用測點速的裝置（S型皮托管、熱式質(zhì)量流量計），測某一直
線的線速度（即各種類型的均速管）來推算出該截面的平均速度，簡直無準確精度可言。

由于管道中的流速不等于常數(shù)，可以將管道截面分割為許多小的單元面積Ai。假設每個單元面積
內(nèi)的流速為Vi，則總的流量就等于流過多個所有小單元面積的流量之和，即： 。此方法稱
之為速度面積法。國際標準化組織已肯定了這種方法，并制定了相應的測量規(guī)范。當單元面積分割得
愈多，所測的流量應愈準確。橫截面式流量計，就是基于這個原理而設計出來的，并在實際應用中得到
了證實。

單元面積劃分的原則
1. 矩形管道：將矩形管道的長邊和短邊分別按等長度的原則，將矩
形管道的橫截面平均分成若干個面積相同的小單元。測量每個小單元中
心點的流速，再將所有小單元的流速之和平均，即是整個大橫截面積的平
均流速。
2. 圓形管道：將圓形管道截面分割成若干個面積相等的同心圓環(huán)（中
央為圓），測出每個圓環(huán)的流速，然后再將所有圓環(huán)（包括中央圓）的流速
平均化，即得到該圓截面的平均流速。

二、優(yōu)勢
橫截面式流量計有兩個最突出的優(yōu)勢，是其它所有流量計不能與之相比的。
優(yōu)勢之一：對直管段要求小。其中，帶有直流器的Ⅰ型和Ⅱ型只要有250mm的安裝位置，無直流
器的Ⅲ型和Ⅳ型只需1-2倍的直管段，就能保證準確的測量。
優(yōu)勢之二：無需現(xiàn)場標定。一般的流量計，因為使用條件與標定條件不一樣，為了使測量結果更符
合實際情況，通常在安裝后，還要進行現(xiàn)場標定，以最后確定流量系數(shù)K。橫截面式流量計完全不需要
現(xiàn)場標定。技術關鍵點在于，它與其它流量計有不同的測壓孔的開孔方式，這種開孔的技術已獲得專
利批準。這種特殊的開孔方式不需要流量系數(shù)，即：V=(2△P/ρ)1/2 。由公式可以看出，流速Ｖ只與動
壓ΔＰ和密度ρ有關，與流量系數(shù)K無關。
三、性能指標
1. 測量介質(zhì)：空氣
2. 管道形狀：矩形和圓形
3. 帶有直流器的只要有250mm的安裝位置，無直流器的只需1-2倍的直管段。縮徑的橫截面式流
量計安裝長度要加大
4. 可以測量30°角的氣流，不受不規(guī)則流體、甚至是多向旋轉(zhuǎn)氣流的影響
5. 實際測量精度：2～3%
6. 不需要現(xiàn)場標定
7. 正壓孔與靜壓孔都為迎流方向，可以降低堵塞的可能性
8. 壓力損失很小

四、結構原理
要使風量傳感器在任何流體條件下都能準確測
量，橫截面式流量計在結構功能上必須要滿足四個
條件：
1.通過管道橫截面上的各點的流速雖然不是等
速的，但要求它是穩(wěn)定的。
上述求面積法理論是在將每個小單元面積的流
束視為規(guī)則的前提下提出的。如何實現(xiàn)每個小單元
出風口進風管面積的流束為規(guī)則的呢？在實際應用中，采用了流動

調(diào)整器，安放在測速裝置的上游。其作用是在相等的長度內(nèi)，將不穩(wěn)定的流體變成一束束穩(wěn)定的流體。
流動調(diào)整器平行柵格狀結構，兼具空氣整流器和均衡器的作用。其96%以上的自由流通截面減少
了結構對空氣流造成的壓降。每個柵格通道的側面積與截面面積的比為一個特定值，這一比值對流通
空氣產(chǎn)生少量的阻力。由于氣流受到的阻力因空氣流速的平方值而異，因此較高的流速受到較大的阻
力，而使流速降低較大；而較低的流速受到較小的阻力，速度卻相對提高。這就是均衡器的原理。以上
圖示中的箭頭表示空氣在經(jīng)過均衡斷面后的流速的大小。空氣整流過程消除了氣流中旋轉(zhuǎn)的湍流，并
且引導氣流的方向，使其有序化，但不會明顯地改變流過柵格的空氣流速分布。消除旋轉(zhuǎn)的、方向雜亂
的氣流，對于氣流總壓和靜壓力的分離及精確測定具有至關重要的意義。
2. 由于通過管道橫截面上的各點的流速不是相等的，要求傳感器測出的數(shù)值盡可能接近平均值。
在結構上要產(chǎn)生各點流速之和的平均值。檢測探頭依照多點自動均衡皮托管工作原理，來檢測氣流總
壓和靜壓。
3. 全壓取壓孔的進口經(jīng)過坡口加工，以便消除空氣的方向
效應。取壓口位于探頭的正前面上，檢測迎面吹來的氣流的全壓
力Pt。成對的靜壓傳感口呈一理想角度，倆倆相對地布置在探頭
表面，以降低經(jīng)直流器整流后的氣流對靜壓測量產(chǎn)生的誤差作
用。當流體方向偏離正常方向時，一個靜壓傳感器測孔受到較高
壓力（Ps＋部分Pt）的作用，而另一個靜壓傳感器受到同樣大小
的較低壓力（Ps－部分Pt）的作用，于是全壓Pt的不良影響得以
抵消。正是這種偏置靜壓及坡口形的總壓傳感器的獨特設計，使
得橫截面式流量計探頭對于迎面吹來的多向旋轉(zhuǎn)氣流很不敏感
（這種氣流的迎角及傾角可偏離正向流體30°，甚至更多），因此
即使在上游不安裝氣流整流器的情況下，探頭仍能保證氣流速
度的精確計量。

4. 由于橫截面流量計是管道型的流量計，其外型尺寸與風管道相同，對于用于大型風管道的橫
截面流量計是無法采用風洞標定的。根據(jù)流量檢測的基礎理論，一個與氣流方向垂直的管狀探頭插入
氣流之后，在探頭表面形成一種與流體流動方向緊密相關的壓力分布：探頭管上迎著氣流方向的那一
部分區(qū)域為正壓區(qū)；正壓區(qū)兩側緊靠正壓區(qū)的表面為靜壓區(qū)；探頭管表面的其它部分為負壓區(qū)。兩排
靜壓檢測孔分別開在正壓區(qū)和負壓區(qū)之間的靜壓區(qū)。靜壓區(qū)與流體方向成一定規(guī)律的角度。按此角度
加工出來的探頭，是沒有流量系數(shù)的，可以不進行標定。
五、型號結構
HJM橫截面式流量計分為在結構分為Ⅰ型法蘭式橫截面流量計、Ⅱ型焊接式橫截面流量計、Ⅲ型
無直流器橫截面流量計和Ⅳ型插入式橫截面流量計四種基本結構。按照被測風管道的形狀，每種結構
都有圓形和矩形兩種。
由下圖可以看出，該型號不論管道截面積多大，其長度都是250-300mm。在該裝置的入口端是布
滿整個截面積的直流器，擾動的氣流經(jīng)過直流器的整流，變成平穩(wěn)的氣流。在直流器之后，裝有在管道
橫截面上按一定規(guī)律排列的橫截面速度取壓管，將流速不相同的動壓經(jīng)裝置變成較平穩(wěn)的信號。
它的外形及尺寸與風管道完全一樣，其兩端為圓形或矩形法蘭，可以通過法蘭與管道連接。
全壓與靜壓接頭的外螺紋規(guī)格是G1/2英寸。