氣體流量計簡介
氣體流量計,一種用于氣(qi)體流(liu)量的測量儀表,多被安(an)裝在管(guan)路中實現(xian)對煤氣(qi)(qi)(qi)(qi)、天然氣(qi)(qi)(qi)(qi)、氫(qing)氣(qi)(qi)(qi)(qi)、氮氣(qi)(qi)(qi)(qi)、苯、二氧化硫、甲(jia)烷、過氧化氫(qing)等(deng)各種(zhong)各樣的化學(xue)氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)的測(ce)量(liang)。最常見的一種(zhong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)流(liu)量(liang)計(ji)便是熱式(shi)氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)流(liu)量(liang)計(ji)了(le),這種(zhong)儀(yi)器既可(ke)完成對氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)流(liu)量(liang)的測(ce)量(liang),也(ye)可(ke)與(yu)其(qi)他設備一起(qi)用作(zuo)過程控制,且其(qi)具有結構簡單(dan)、準確度(du)高、抗(kang)磨損性強等(deng)特點,因此,現(xian)已得(de)到相(xiang)當(dang)廣泛的使用。
氣體流量計原理
熱(re)式氣(qi)體(ti)(ti)(ti)流(liu)(liu)量(liang)計主要利(li)用的(de)是熱(re)擴散原(yuan)理。熱(re)擴散原(yuan)理的(de)物理條(tiao)件(jian)主要由(you)兩個(ge)(ge)對(dui)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)敏感(gan)(gan)(gan)(gan)的(de)熱(re)電(dian)阻構成,其(qi)中(zhong)一個(ge)(ge)用作速(su)度(du)(du)(du)傳感(gan)(gan)(gan)(gan)器,另(ling)一個(ge)(ge)用作溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)傳感(gan)(gan)(gan)(gan)器以(yi)實現對(dui)氣(qi)體(ti)(ti)(ti)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)變化的(de)自動補(bu)償(chang)功能。當物理條(tiao)件(jian)得(de)以(yi)滿足后,熱(re)式氣(qi)體(ti)(ti)(ti)流(liu)(liu)量(liang)計便處于正(zheng)(zheng)常工(gong)作狀態(tai)下,一旦(dan)有氣(qi)體(ti)(ti)(ti)流(liu)(liu)過(guo),溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)傳感(gan)(gan)(gan)(gan)器則進行(xing)其(qi)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)的(de)升高(gao)或降低(di)來(lai)維持氣(qi)體(ti)(ti)(ti)流(liu)(liu)量(liang)的(de)恒定(ding),因此可通(tong)過(guo)對(dui)電(dian)路中(zhong)電(dian)流(liu)(liu)的(de)測(ce)量(liang)來(lai)對(dui)氣(qi)體(ti)(ti)(ti)的(de)流(liu)(liu)速(su)作以(yi)判斷。氣(qi)體(ti)(ti)(ti)流(liu)(liu)速(su)越快(kuai),帶走(zou)的(de)熱(re)量(liang)越多,使得(de)傳感(gan)(gan)(gan)(gan)器溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)降低(di),為保持溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)恒定(ding),電(dian)路中(zhong)電(dian)流(liu)(liu)得(de)以(yi)增加;反之,當電(dian)路中(zhong)電(dian)流(liu)(liu)呈(cheng)減(jian)少趨勢時,表(biao)明氣(qi)體(ti)(ti)(ti)流(liu)(liu)速(su)也(ye)正(zheng)(zheng)處于降低(di)狀態(tai),流(liu)(liu)速(su)與電(dian)流(liu)(liu)呈(cheng)現正(zheng)(zheng)比關(guan)系(xi)。
氣體流量計應用
對(dui)氣(qi)體流速(su)的(de)(de)測(ce)(ce)量實(shi)際(ji)上(shang)在(zai)各(ge)個領域都有所應用(yong)(yong)(yong)。在(zai)工業(ye)生產方(fang)(fang)面,可(ke)用(yong)(yong)(yong)作(zuo)過(guo)程自(zi)動化控制(zhi)系統(tong)的(de)(de)檢測(ce)(ce)儀(yi)(yi)表(biao),也可(ke)用(yong)(yong)(yong)作(zuo)測(ce)(ce)量物料數量的(de)(de)總量表(biao);在(zai)能源計量方(fang)(fang)面,用(yong)(yong)(yong)于(yu)對(dui)一(yi)次能源、二次能源、載能工質等的(de)(de)能源計量,是能源管理和經濟核算(suan)過(guo)程中(zhong)不可(ke)或(huo)缺(que)的(de)(de)工具(ju)性儀(yi)(yi)表(biao);在(zai)環境(jing)保(bao)護(hu)方(fang)(fang)面,可(ke)用(yong)(yong)(yong)于(yu)廢(fei)水廢(fei)氣(qi)的(de)(de)定量控制(zhi);在(zai)生物技(ji)術方(fang)(fang)面,可(ke)用(yong)(yong)(yong)于(yu)血液、尿液等的(de)(de)檢測(ce)(ce);在(zai)科(ke)學實(shi)驗方(fang)(fang)面,也需要各(ge)種各(ge)樣(yang)的(de)(de)測(ce)(ce)量用(yong)(yong)(yong)儀(yi)(yi)表(biao)。
氣體流量計使用注意事項
1、當儀表的工(gong)作條件(jian)變換時(shi)(如變更介質、環境溫度大(da)幅(fu)度變化等),對(dui)儀表的零位應重新加(jia)以調整。同時(shi),儀表的導管必須(xu)水(shui)平安裝,要用水(shui)平儀校準。否則將增大(da)工(gong)作條件(jian)變化對(dui)零位漂移(yi)的影響(xiang)。機架更不(bu)(bu)可(ke)有震動或搖擺等情況故(gu)不(bu)(bu)宜在船(chuan)舶上使用。
2、對相當于0—100kg/cm2壓力、0~7標(biao)升/小(xiao)時(shi)流(liu)量(liang)(空(kong)氣(qi))范圍(wei)內的大量(liang)測試(shi)數(shu)據進(jin)行關聯運算,其相關系數(shu)λ值均在0.999~0.9999范圍(wei)內,證(zheng)(zheng)明儀表具有良好(hao)的線性度(du)(du)(du)。但線性度(du)(du)(du)與量(liang)程大小(xiao)有著流(liu)量(liang)越大,非線性越嚴重,所以一般把量(liang)程限定(ding)在0~4標(biao)升/時(shi)(空(kong)氣(qi))以內,以確保良好(hao)的線性度(du)(du)(du)。為了能(neng)測量(liang)大流(liu)量(liang)而又保證(zheng)(zheng)線性度(du)(du)(du),可采(cai)(cai)用分流(liu)原理來擴展儀表的量(liang)程。如(ru)采(cai)(cai)取(qu)旁(pang)路管、文丘利(li)管、孔板等配(pei)合(he)使(shi)用,量(liang)程可分別擴大到每小(xiao)時(shi)幾(ji)(ji)十、幾(ji)(ji)百、幾(ji)(ji)千標(biao)升,直(zhi)至幾(ji)(ji)萬標(biao)立方。
3、雖然(ran)真(zhen)實氣體的(de)比(bi)(bi)熱隨(sui)壓力的(de)不同而有(you)變化甚至某些氣體的(de)變動幅度還比(bi)(bi)較大,但儀表(biao)(biao)的(de)測量精度仍能保持桂(gui)一定范圍內(見表(biao)(biao)2)。
4、導管材質的(de)選擇,除了考慮耐腐(fu)蝕(shi)性以(yi)外,以(yi)選用(yong)(yong)導熱性能(neng)較好的(de)材料(liao)為(wei)佳。以(yi)測目氮氣(qi)為(wei)例,同(tong)樣在0—100kg/cm2壓(ya)力(li)及0~7標升/小(xiao)時(shi)流量的(de)范圍內測試,用(yong)(yong)鎳管的(de)測量精度(du)為(wei)2~2.5%而用(yong)(yong)不銹鋼的(de)則為(wei)3~4%(鎳的(de)導熱系數約為(wei)不銹鋼的(de)三(san)倍)。
5、由于(yu)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)流量計必須在氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)比(bi)熱(re)相對穩(wen)(wen)定的(de)(de)(de)情況下(xia)才能進(jin)行正常工作(zuo)所(suo)以凡是(shi)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)成分不(bu)穩(wen)(wen)定、氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)中央帶(dai)霧(wu)沫以及(ji)工作(zuo)條件逼(bi)近氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)液化臨(lin)界(jie)區等情況由于(yu)比(bi)熱(re)值很不(bu)穩(wen)(wen)定,均不(bu)宜使用這種儀表。如乙(yi)烯液化的(de)(de)(de)臨(lin)界(jie)點是(shi)50 kg/cm2、9.9℃,在測試時發(fa)現壓力超(chao)過30 kg/cm2時,儀表讀數就(jiu)開始失(shi)穩(wen)(wen)了。
6、若改換了一種氣(qi)體介質,**重(zhong)新進行(xing)標(biao)定(ding)。在儀表的說明書里,常介紹(shao)不(bu)(bu)重(zhong)新標(biao)定(ding),而僅根(gen)據兩種氣(qi)體的比熱(re)來(lai)換算未經(jing)標(biao)定(ding)的氣(qi)體流量(liang)雖簡單方便,但會造成(cheng)較大的誤(wu)差(cha),尤(you)其是在高壓(ya)下工(gong)作時,我們發現儀表的靈敏度并不(bu)(bu)完(wan)全與比熱(re)成(cheng)正(zheng)比關(guan)表,更以(yi)重(zhong)新標(biao)定(ding)為妥(tuo)。
7、本儀表在(zai)(zai)使(shi)用前必須先開機(ji)預熱,在(zai)(zai)未充分(fen)預熱前,儀(yi)表上(shang)作不(bu)穩定。比較(jiao)好的機(ji)型,其開機(ji)預熱時間在(zai)(zai)兩小(xiao)時以內。
8、在使用過程(cheng)中(zhong),當氣體流(liu)量突然改變時(shi),須通過熱量的(de)傳(chuan)送,管內(nei)溫度重(zhong)新分布,所(suo)以輸(shu)出訊號的(de)重(zhong)新穩定需要一定的(de)時(shi)間。為了能減小這種滯后現象(xiang),制造廠(chang)常在儀(yi)表(biao)的(de)電氣線路中(zhong)加(jia)設微分網(wang)絡(luo),以使輸(shu)出訊號快速反應。這在與其他儀(yi)表(biao)配合(he)作流(liu)量自控時(shi)尤為必要。