氣體流量計簡介
氣體流量計,一種用于氣體流量的測量儀表,多被安裝在管路中實現(xian)對(dui)煤氣、天然(ran)氣、氫氣、氮氣、苯、二氧(yang)化硫(liu)、甲烷、過(guo)氧(yang)化氫等(deng)各種各樣(yang)的(de)化學(xue)氣體(ti)(ti)的(de)測量(liang)。最常見的(de)一種氣體(ti)(ti)流量(liang)計便是熱式氣體(ti)(ti)流量(liang)計了(le),這(zhe)種儀(yi)器(qi)既可完成對(dui)氣體(ti)(ti)流量(liang)的(de)測量(liang),也(ye)可與其他設備一起用(yong)作過(guo)程控制,且其具有結構簡單、準確(que)度高(gao)、抗磨(mo)損性強等(deng)特點(dian),因(yin)此,現(xian)已得到(dao)相當廣泛的(de)使用(yong)。
氣體流量計原理
熱(re)(re)(re)式氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)流(liu)量(liang)(liang)計主要利(li)用的(de)(de)(de)(de)(de)是熱(re)(re)(re)擴散原(yuan)理(li)。熱(re)(re)(re)擴散原(yuan)理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)條(tiao)(tiao)件(jian)主要由兩個(ge)對(dui)溫(wen)度(du)(du)敏(min)感(gan)的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)電(dian)阻構(gou)成(cheng),其(qi)中一個(ge)用作(zuo)速(su)(su)度(du)(du)傳感(gan)器,另(ling)一個(ge)用作(zuo)溫(wen)度(du)(du)傳感(gan)器以(yi)實現對(dui)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)溫(wen)度(du)(du)變化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)自動補償功(gong)能(neng)。當物(wu)理(li)條(tiao)(tiao)件(jian)得以(yi)滿足后,熱(re)(re)(re)式氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)流(liu)量(liang)(liang)計便處(chu)于正常工(gong)作(zuo)狀態下,一旦(dan)有氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)流(liu)過,溫(wen)度(du)(du)傳感(gan)器則進行其(qi)溫(wen)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)升高或降低來維(wei)持氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)流(liu)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)恒定,因此(ci)可通過對(dui)電(dian)路(lu)中電(dian)流(liu)的(de)(de)(de)(de)(de)測量(liang)(liang)來對(dui)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)速(su)(su)作(zuo)以(yi)判(pan)斷(duan)。氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)流(liu)速(su)(su)越(yue)快,帶走的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)量(liang)(liang)越(yue)多,使得傳感(gan)器溫(wen)度(du)(du)降低,為保持溫(wen)度(du)(du)恒定,電(dian)路(lu)中電(dian)流(liu)得以(yi)增加;反之,當電(dian)路(lu)中電(dian)流(liu)呈減少趨勢時,表明氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)流(liu)速(su)(su)也(ye)正處(chu)于降低狀態,流(liu)速(su)(su)與電(dian)流(liu)呈現正比關系。
氣體流量計應用
對氣(qi)體流(liu)速的(de)測量(liang)(liang)實際上在(zai)各(ge)個領域都有(you)所應用(yong)。在(zai)工業生產方(fang)面(mian),可(ke)用(yong)作(zuo)過程(cheng)自動化控(kong)制系(xi)統的(de)檢測儀(yi)表,也可(ke)用(yong)作(zuo)測量(liang)(liang)物料數量(liang)(liang)的(de)總量(liang)(liang)表;在(zai)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)計量(liang)(liang)方(fang)面(mian),用(yong)于對一次(ci)(ci)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)、二(er)次(ci)(ci)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)、載能(neng)(neng)(neng)工質等的(de)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)計量(liang)(liang),是能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)管理和經濟核算過程(cheng)中不可(ke)或缺的(de)工具性儀(yi)表;在(zai)環境保(bao)護方(fang)面(mian),可(ke)用(yong)于廢水廢氣(qi)的(de)定量(liang)(liang)控(kong)制;在(zai)生物技術方(fang)面(mian),可(ke)用(yong)于血液、尿液等的(de)檢測;在(zai)科(ke)學實驗方(fang)面(mian),也需要各(ge)種各(ge)樣的(de)測量(liang)(liang)用(yong)儀(yi)表。
氣體流量計使用注意事項
1、當儀表的(de)(de)工(gong)作(zuo)條件變換(huan)時(如變更介(jie)質(zhi)、環境溫度大(da)幅度變化(hua)等),對儀表的(de)(de)零(ling)位應重新加以調整。同時,儀表的(de)(de)導管必須(xu)水平安裝,要用(yong)水平儀校準(zhun)。否(fou)則將增大(da)工(gong)作(zuo)條件變化(hua)對零(ling)位漂(piao)移的(de)(de)影響。機架(jia)更不可(ke)有(you)震動或搖(yao)擺等情(qing)況故不宜(yi)在船舶(bo)上使用(yong)。
2、對(dui)相(xiang)當于(yu)0—100kg/cm2壓力、0~7標升/小(xiao)時流(liu)量(liang)(liang)(liang)(空氣)范圍內的(de)大量(liang)(liang)(liang)測試(shi)數據進行關聯(lian)運算(suan),其相(xiang)關系(xi)數λ值(zhi)均(jun)在0.999~0.9999范圍內,證明儀(yi)(yi)表(biao)具有良好的(de)線(xian)(xian)性度。但線(xian)(xian)性度與量(liang)(liang)(liang)程大小(xiao)有著流(liu)量(liang)(liang)(liang)越(yue)大,非線(xian)(xian)性越(yue)嚴重,所以一般把量(liang)(liang)(liang)程限定在0~4標升/時(空氣)以內,以確(que)保(bao)良好的(de)線(xian)(xian)性度。為了能測量(liang)(liang)(liang)大流(liu)量(liang)(liang)(liang)而又保(bao)證線(xian)(xian)性度,可(ke)(ke)采(cai)用分流(liu)原理來擴(kuo)展儀(yi)(yi)表(biao)的(de)量(liang)(liang)(liang)程。如采(cai)取旁路管、文丘利管、孔板(ban)等(deng)配合使用,量(liang)(liang)(liang)程可(ke)(ke)分別擴(kuo)大到每小(xiao)時幾(ji)十、幾(ji)百、幾(ji)千標升,直至幾(ji)萬標立(li)方(fang)。
3、雖(sui)然真實氣體的比熱隨(sui)壓力的不同而有變(bian)化甚至某些氣體的變(bian)動(dong)幅度還(huan)比較大,但(dan)儀表的測量精度仍(reng)能(neng)保持桂一(yi)定范圍內(nei)(見表2)。
4、導(dao)管材(cai)質(zhi)的(de)(de)選擇(ze),除了考慮(lv)耐腐(fu)蝕性以外,以選用導(dao)熱性能較(jiao)好(hao)的(de)(de)材(cai)料為(wei)(wei)佳(jia)。以測目氮氣為(wei)(wei)例(li),同樣在0—100kg/cm2壓力及0~7標(biao)升/小(xiao)時流量(liang)(liang)的(de)(de)范圍內測試,用鎳管的(de)(de)測量(liang)(liang)精度(du)為(wei)(wei)2~2.5%而(er)用不(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)則為(wei)(wei)3~4%(鎳的(de)(de)導(dao)熱系數(shu)約為(wei)(wei)不(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)三(san)倍(bei))。
5、由于氣(qi)體流量(liang)計必須(xu)在氣(qi)體比熱(re)(re)相對穩(wen)定的(de)(de)情況下才能進(jin)行(xing)正常(chang)工作(zuo)所以凡是(shi)氣(qi)體成(cheng)分(fen)不(bu)穩(wen)定、氣(qi)體中央帶霧(wu)沫以及工作(zuo)條件逼(bi)近氣(qi)體的(de)(de)液(ye)化臨界區等情況由于比熱(re)(re)值很不(bu)穩(wen)定,均不(bu)宜使用這種儀(yi)表。如乙烯液(ye)化的(de)(de)臨界點是(shi)50 kg/cm2、9.9℃,在測試(shi)時發現壓力超過30 kg/cm2時,儀(yi)表讀數就開始(shi)失穩(wen)了。
6、若改換(huan)了(le)一種氣體(ti)(ti)介質,**重(zhong)新(xin)進行標定。在儀表的(de)(de)說明書里,常介紹不(bu)重(zhong)新(xin)標定,而僅根據(ju)兩種氣體(ti)(ti)的(de)(de)比熱(re)來(lai)換(huan)算(suan)未經(jing)標定的(de)(de)氣體(ti)(ti)流量雖簡單方便,但會造(zao)成(cheng)較大的(de)(de)誤差,尤其是在高(gao)壓下工作時,我們發現儀表的(de)(de)靈(ling)敏度并不(bu)完全與比熱(re)成(cheng)正比關表,更以重(zhong)新(xin)標定為妥。
7、本儀表在使用(yong)前(qian)必須先開機預熱(re)(re)(re),在未(wei)充分(fen)預熱(re)(re)(re)前(qian),儀表上(shang)作(zuo)不(bu)穩定。比較好的機型,其開機預熱(re)(re)(re)時(shi)(shi)間在兩小(xiao)時(shi)(shi)以內(nei)。
8、在(zai)使用過程(cheng)中,當氣(qi)體流量(liang)突然改(gai)變時(shi),須通過熱(re)量(liang)的傳送(song),管內(nei)溫度重新分(fen)布(bu),所以(yi)輸出訊號的重新穩(wen)定需要一(yi)定的時(shi)間(jian)。為(wei)了能減小這種滯后現象(xiang),制造廠(chang)常在(zai)儀(yi)表的電氣(qi)線路中加設(she)微分(fen)網(wang)絡(luo),以(yi)使輸出訊號快(kuai)速反應。這在(zai)與其他儀(yi)表配合作流量(liang)自(zi)控時(shi)尤為(wei)必要。