氣體流量計簡介
氣體流量計,一種用于氣體(ti)流量的測量儀表,多被安(an)裝(zhuang)在管路中實(shi)現(xian)對(dui)(dui)煤(mei)氣(qi)(qi)、天然氣(qi)(qi)、氫氣(qi)(qi)、氮氣(qi)(qi)、苯、二氧化硫、甲烷、過氧化氫等(deng)各(ge)種(zhong)各(ge)樣(yang)的(de)化學氣(qi)(qi)體(ti)的(de)測(ce)量(liang)。最常見的(de)一種(zhong)氣(qi)(qi)體(ti)流量(liang)計便(bian)是熱式氣(qi)(qi)體(ti)流量(liang)計了,這種(zhong)儀器既可完成對(dui)(dui)氣(qi)(qi)體(ti)流量(liang)的(de)測(ce)量(liang),也可與其他設備一起用(yong)作過程控制,且其具有結構(gou)簡單、準確度高、抗磨損性(xing)強等(deng)特點,因此,現(xian)已(yi)得到相(xiang)當廣(guang)泛的(de)使用(yong)。
氣體流量計原理
熱(re)(re)(re)式氣體(ti)(ti)流(liu)(liu)(liu)量計(ji)(ji)主要利用(yong)的(de)(de)(de)(de)是熱(re)(re)(re)擴(kuo)散(san)原理(li)(li)(li)。熱(re)(re)(re)擴(kuo)散(san)原理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)物理(li)(li)(li)條(tiao)件主要由(you)兩個(ge)對(dui)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)敏感的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)電(dian)(dian)阻構成,其(qi)中(zhong)一個(ge)用(yong)作(zuo)速度(du)(du)(du)傳感器(qi),另一個(ge)用(yong)作(zuo)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)傳感器(qi)以(yi)實(shi)現對(dui)氣體(ti)(ti)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)變化的(de)(de)(de)(de)自(zi)動補償功能。當物理(li)(li)(li)條(tiao)件得以(yi)滿足(zu)后,熱(re)(re)(re)式氣體(ti)(ti)流(liu)(liu)(liu)量計(ji)(ji)便處于(yu)正常工作(zuo)狀態下(xia),一旦有氣體(ti)(ti)流(liu)(liu)(liu)過,溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)傳感器(qi)則進(jin)行其(qi)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)升高或降(jiang)低來(lai)維(wei)持(chi)氣體(ti)(ti)流(liu)(liu)(liu)量的(de)(de)(de)(de)恒(heng)定(ding),因此可通過對(dui)電(dian)(dian)路(lu)中(zhong)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)測(ce)量來(lai)對(dui)氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)速作(zuo)以(yi)判斷。氣體(ti)(ti)流(liu)(liu)(liu)速越快,帶(dai)走(zou)的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)量越多,使得傳感器(qi)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)降(jiang)低,為保(bao)持(chi)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)恒(heng)定(ding),電(dian)(dian)路(lu)中(zhong)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)得以(yi)增加;反(fan)之,當電(dian)(dian)路(lu)中(zhong)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)呈(cheng)減少趨勢時,表明氣體(ti)(ti)流(liu)(liu)(liu)速也正處于(yu)降(jiang)低狀態,流(liu)(liu)(liu)速與電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)呈(cheng)現正比關系。
氣體流量計應用
對氣體流速的(de)(de)(de)(de)測(ce)量(liang)實際上在各個領域都有所應用(yong)(yong)(yong)。在工(gong)業生產方面(mian),可用(yong)(yong)(yong)作過程(cheng)自(zi)動(dong)化(hua)控(kong)制(zhi)系統的(de)(de)(de)(de)檢測(ce)儀(yi)(yi)表,也可用(yong)(yong)(yong)作測(ce)量(liang)物料數量(liang)的(de)(de)(de)(de)總量(liang)表;在能(neng)源(yuan)計量(liang)方面(mian),用(yong)(yong)(yong)于(yu)對一次(ci)能(neng)源(yuan)、二次(ci)能(neng)源(yuan)、載能(neng)工(gong)質等的(de)(de)(de)(de)能(neng)源(yuan)計量(liang),是能(neng)源(yuan)管理和經濟核算過程(cheng)中不可或缺(que)的(de)(de)(de)(de)工(gong)具性儀(yi)(yi)表;在環(huan)境保護方面(mian),可用(yong)(yong)(yong)于(yu)廢水廢氣的(de)(de)(de)(de)定(ding)量(liang)控(kong)制(zhi);在生物技術方面(mian),可用(yong)(yong)(yong)于(yu)血液、尿液等的(de)(de)(de)(de)檢測(ce);在科學實驗方面(mian),也需要各種(zhong)各樣的(de)(de)(de)(de)測(ce)量(liang)用(yong)(yong)(yong)儀(yi)(yi)表。
氣體流量計使用注意事項
1、當(dang)儀(yi)(yi)表(biao)的(de)工(gong)作(zuo)條件(jian)變(bian)換時(shi)(如變(bian)更介質、環境溫度大幅度變(bian)化等),對(dui)儀(yi)(yi)表(biao)的(de)零(ling)位應重新加(jia)以調(diao)整。同(tong)時(shi),儀(yi)(yi)表(biao)的(de)導管(guan)必須(xu)水平(ping)安裝,要用水平(ping)儀(yi)(yi)校準。否則將增大工(gong)作(zuo)條件(jian)變(bian)化對(dui)零(ling)位漂移的(de)影(ying)響。機架更不(bu)可有震動或搖擺等情(qing)況故(gu)不(bu)宜在(zai)船舶(bo)上使用。
2、對相(xiang)當于0—100kg/cm2壓力、0~7標(biao)升(sheng)(sheng)/小(xiao)時(shi)流量(liang)(空氣(qi))范圍內的大(da)量(liang)測(ce)試(shi)數據進行關聯運算,其(qi)相(xiang)關系數λ值均在0.999~0.9999范圍內,證(zheng)明儀表具有良(liang)好的線性(xing)度。但線性(xing)度與(yu)量(liang)程(cheng)大(da)小(xiao)有著(zhu)流量(liang)越大(da),非線性(xing)越嚴重,所以(yi)一般(ban)把(ba)量(liang)程(cheng)限定在0~4標(biao)升(sheng)(sheng)/時(shi)(空氣(qi))以(yi)內,以(yi)確保良(liang)好的線性(xing)度。為了能測(ce)量(liang)大(da)流量(liang)而又保證(zheng)線性(xing)度,可采(cai)用分流原理來擴展儀表的量(liang)程(cheng)。如采(cai)取(qu)旁路管、文丘利(li)管、孔板等(deng)配合使(shi)用,量(liang)程(cheng)可分別擴大(da)到每小(xiao)時(shi)幾(ji)十(shi)、幾(ji)百、幾(ji)千標(biao)升(sheng)(sheng),直至(zhi)幾(ji)萬標(biao)立方。
3、雖然真(zhen)實氣體(ti)的比熱隨壓力的不同而(er)有變化甚至某些氣體(ti)的變動幅度還比較大(da),但(dan)儀表的測量(liang)精度仍能保(bao)持桂(gui)一(yi)定范圍內(nei)(見表2)。
4、導管材質(zhi)的(de)選擇,除了考慮耐腐蝕性(xing)以(yi)(yi)外,以(yi)(yi)選用導熱(re)性(xing)能(neng)較好(hao)的(de)材料為(wei)佳。以(yi)(yi)測目(mu)氮氣(qi)為(wei)例,同樣在0—100kg/cm2壓力(li)及0~7標升/小時流量的(de)范圍內(nei)測試(shi),用鎳管的(de)測量精度為(wei)2~2.5%而用不銹(xiu)鋼的(de)則為(wei)3~4%(鎳的(de)導熱(re)系數約為(wei)不銹(xiu)鋼的(de)三倍(bei))。
5、由(you)于(yu)氣體(ti)流量計必須在(zai)(zai)氣體(ti)比熱相對穩定的情(qing)況(kuang)下才能進行正(zheng)常工作所以凡是氣體(ti)成分不(bu)穩定、氣體(ti)中央帶(dai)霧(wu)沫以及工作條(tiao)件(jian)逼近氣體(ti)的液化(hua)臨(lin)界(jie)區等情(qing)況(kuang)由(you)于(yu)比熱值很不(bu)穩定,均不(bu)宜使用這種(zhong)儀表。如乙(yi)烯液化(hua)的臨(lin)界(jie)點是50 kg/cm2、9.9℃,在(zai)(zai)測試時(shi)發現壓(ya)力(li)超(chao)過(guo)30 kg/cm2時(shi),儀表讀數就(jiu)開始失穩了。
6、若改換了一(yi)種氣體(ti)(ti)介質,**重新進(jin)行(xing)標定(ding)。在儀表(biao)的說明書里,常介紹不重新標定(ding),而(er)僅根據兩(liang)種氣體(ti)(ti)的比熱(re)來換算未經標定(ding)的氣體(ti)(ti)流量雖簡單方(fang)便,但會造成較大的誤差,尤其(qi)是(shi)在高壓下(xia)工作(zuo)時(shi),我們發現儀表(biao)的靈(ling)敏度并不完(wan)全與比熱(re)成正(zheng)比關表(biao),更以重新標定(ding)為妥。
7、本儀表在(zai)使用前必須(xu)先開機預(yu)熱,在(zai)未充(chong)分預(yu)熱前,儀表上作不穩定。比較好(hao)的機型,其開機預(yu)熱時(shi)間在(zai)兩小(xiao)時(shi)以內。
8、在(zai)使用過程中(zhong),當(dang)氣(qi)體流(liu)(liu)量(liang)突然改變時,須(xu)通(tong)過熱量(liang)的傳送,管內溫度重(zhong)新分布,所以輸(shu)出(chu)訊號的重(zhong)新穩定需要一定的時間。為了能(neng)減小這種滯后現象,制造(zao)廠(chang)常在(zai)儀表的電氣(qi)線路中(zhong)加設微分網絡,以使輸(shu)出(chu)訊號快(kuai)速(su)反應。這在(zai)與(yu)其他儀表配合作流(liu)(liu)量(liang)自控(kong)時尤(you)為必要。