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(bei)安(an)裝在(zai)管(guan)路中實(shi)現對煤氣(qi)(qi)、天(tian)然(ran)氣(qi)(qi)、氫氣(qi)(qi)、氮氣(qi)(qi)、苯、二(er)氧(yang)化硫(liu)、甲烷(wan)、過氧(yang)化氫等各(ge)種(zhong)各(ge)樣的(de)化學(xue)氣(qi)(qi)體的(de)測量。最常見的(de)一種(zhong)氣(qi)(qi)體流量計便是熱(re)式氣(qi)(qi)體流量計了,這種(zhong)儀器既可(ke)完成對氣(qi)(qi)體流量的(de)測量,也可(ke)與(yu)其他設備一起用作(zuo)過程控(kong)制,且其具(ju)有結(jie)構簡單、準確度高、抗(kang)磨(mo)損性強(qiang)等特點,因(yin)此,現已得到(dao)相當廣(guang)泛(fan)的(de)使用。
氣體流量計原理
熱式氣(qi)體(ti)(ti)流(liu)(liu)(liu)(liu)量計(ji)主要利(li)用的(de)(de)是熱擴散原理(li)。熱擴散原理(li)的(de)(de)物理(li)條件主要由兩個(ge)對(dui)(dui)溫度(du)(du)(du)(du)敏感的(de)(de)熱電(dian)阻構(gou)成,其(qi)中一個(ge)用作(zuo)(zuo)速(su)(su)度(du)(du)(du)(du)傳(chuan)感器(qi),另一個(ge)用作(zuo)(zuo)溫度(du)(du)(du)(du)傳(chuan)感器(qi)以(yi)實現對(dui)(dui)氣(qi)體(ti)(ti)溫度(du)(du)(du)(du)變化的(de)(de)自動補償功能(neng)。當物理(li)條件得以(yi)滿足(zu)后,熱式氣(qi)體(ti)(ti)流(liu)(liu)(liu)(liu)量計(ji)便處于正(zheng)(zheng)常(chang)工作(zuo)(zuo)狀(zhuang)態下,一旦有氣(qi)體(ti)(ti)流(liu)(liu)(liu)(liu)過,溫度(du)(du)(du)(du)傳(chuan)感器(qi)則進行其(qi)溫度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)升高或(huo)降低(di)(di)來維持氣(qi)體(ti)(ti)流(liu)(liu)(liu)(liu)量的(de)(de)恒定,因此可通過對(dui)(dui)電(dian)路中電(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)的(de)(de)測(ce)量來對(dui)(dui)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)(su)作(zuo)(zuo)以(yi)判斷。氣(qi)體(ti)(ti)流(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)(su)越快,帶(dai)走的(de)(de)熱量越多,使得傳(chuan)感器(qi)溫度(du)(du)(du)(du)降低(di)(di),為保持溫度(du)(du)(du)(du)恒定,電(dian)路中電(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)得以(yi)增加;反之,當電(dian)路中電(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)呈(cheng)(cheng)減少趨(qu)勢時,表明氣(qi)體(ti)(ti)流(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)(su)也正(zheng)(zheng)處于降低(di)(di)狀(zhuang)態,流(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)(su)與電(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)呈(cheng)(cheng)現正(zheng)(zheng)比關(guan)系。
氣體流量計應用
對氣(qi)體流速的(de)(de)測(ce)量(liang)(liang)(liang)實際上在(zai)各(ge)個領域都有所應(ying)用(yong)(yong)。在(zai)工(gong)(gong)業生(sheng)產方(fang)(fang)面,可(ke)用(yong)(yong)作過程自(zi)動化控(kong)制(zhi)系統的(de)(de)檢(jian)測(ce)儀(yi)表(biao),也(ye)可(ke)用(yong)(yong)作測(ce)量(liang)(liang)(liang)物料數量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)總量(liang)(liang)(liang)表(biao);在(zai)能(neng)源(yuan)計量(liang)(liang)(liang)方(fang)(fang)面,用(yong)(yong)于(yu)對一次(ci)能(neng)源(yuan)、二次(ci)能(neng)源(yuan)、載能(neng)工(gong)(gong)質等的(de)(de)能(neng)源(yuan)計量(liang)(liang)(liang),是能(neng)源(yuan)管理(li)和經濟核算過程中(zhong)不可(ke)或缺的(de)(de)工(gong)(gong)具性儀(yi)表(biao);在(zai)環境保護方(fang)(fang)面,可(ke)用(yong)(yong)于(yu)廢水廢氣(qi)的(de)(de)定量(liang)(liang)(liang)控(kong)制(zhi);在(zai)生(sheng)物技術(shu)方(fang)(fang)面,可(ke)用(yong)(yong)于(yu)血液(ye)(ye)、尿(niao)液(ye)(ye)等的(de)(de)檢(jian)測(ce);在(zai)科(ke)學實驗方(fang)(fang)面,也(ye)需要各(ge)種各(ge)樣的(de)(de)測(ce)量(liang)(liang)(liang)用(yong)(yong)儀(yi)表(biao)。
氣體流量計使用注意事項
1、當儀(yi)表的工(gong)作(zuo)條(tiao)件(jian)(jian)變換(huan)時(shi)(shi)(如變更(geng)介質、環(huan)境溫度大(da)幅度變化等(deng)),對儀(yi)表的零(ling)(ling)位應重新加以調(diao)整。同時(shi)(shi),儀(yi)表的導管必須(xu)水(shui)平安裝(zhuang),要用水(shui)平儀(yi)校準。否則將增大(da)工(gong)作(zuo)條(tiao)件(jian)(jian)變化對零(ling)(ling)位漂移的影響(xiang)。機架更(geng)不可(ke)有震動(dong)或搖(yao)擺等(deng)情況故不宜在船舶上使用。
2、對相(xiang)當于(yu)0—100kg/cm2壓力、0~7標升(sheng)/小(xiao)時(shi)流量(liang)(空氣)范圍內的(de)大(da)(da)量(liang)測(ce)試數據進行關(guan)聯(lian)運(yun)算,其相(xiang)關(guan)系數λ值(zhi)均在0.999~0.9999范圍內,證(zheng)明儀表具(ju)有良(liang)好(hao)(hao)的(de)線(xian)性(xing)度。但(dan)線(xian)性(xing)度與量(liang)程(cheng)大(da)(da)小(xiao)有著(zhu)流量(liang)越大(da)(da),非線(xian)性(xing)越嚴重,所以(yi)一般把(ba)量(liang)程(cheng)限定(ding)在0~4標升(sheng)/時(shi)(空氣)以(yi)內,以(yi)確保良(liang)好(hao)(hao)的(de)線(xian)性(xing)度。為了能(neng)測(ce)量(liang)大(da)(da)流量(liang)而又保證(zheng)線(xian)性(xing)度,可(ke)采(cai)用分(fen)流原理來擴展儀表的(de)量(liang)程(cheng)。如采(cai)取旁路管、文丘利管、孔板(ban)等配合使用,量(liang)程(cheng)可(ke)分(fen)別擴大(da)(da)到每小(xiao)時(shi)幾(ji)(ji)十、幾(ji)(ji)百、幾(ji)(ji)千標升(sheng),直(zhi)至幾(ji)(ji)萬(wan)標立方(fang)。
3、雖然真實(shi)氣體的(de)比熱隨(sui)壓力的(de)不(bu)同(tong)而有變化甚(shen)至某些氣體的(de)變動幅(fu)度還比較大,但儀表(biao)的(de)測(ce)量精度仍能保持桂一定(ding)范圍(wei)內(見(jian)表(biao)2)。
4、導管(guan)材質的(de)選擇,除了考慮耐腐蝕(shi)性以(yi)外,以(yi)選用(yong)(yong)導熱(re)性能(neng)較好的(de)材料為(wei)佳。以(yi)測(ce)目氮氣為(wei)例,同樣在0—100kg/cm2壓力及0~7標(biao)升/小時流量的(de)范圍內(nei)測(ce)試,用(yong)(yong)鎳管(guan)的(de)測(ce)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(re)系數(shu)約為(wei)不銹鋼的(de)三倍)。
5、由于(yu)氣體(ti)流(liu)量(liang)計必須(xu)在氣體(ti)比熱相對穩(wen)(wen)定的情況下才能進行正常工作(zuo)所以(yi)凡是(shi)氣體(ti)成(cheng)分不穩(wen)(wen)定、氣體(ti)中(zhong)央帶霧沫(mo)以(yi)及(ji)工作(zuo)條(tiao)件逼近氣體(ti)的液化臨(lin)界(jie)區(qu)等(deng)情況由于(yu)比熱值很不穩(wen)(wen)定,均不宜使用(yong)這種儀(yi)表。如乙烯液化的臨(lin)界(jie)點(dian)是(shi)50 kg/cm2、9.9℃,在測(ce)試(shi)時發現壓力(li)超過30 kg/cm2時,儀(yi)表讀數(shu)就開始失穩(wen)(wen)了。
6、若改換(huan)了一種氣(qi)(qi)體(ti)介質(zhi),**重新進(jin)行標定。在儀表(biao)(biao)的說(shuo)明(ming)書里,常介紹不重新標定,而僅(jin)根據兩種氣(qi)(qi)體(ti)的比(bi)熱來換(huan)算(suan)未經標定的氣(qi)(qi)體(ti)流量雖簡單方(fang)便,但會(hui)造成(cheng)較大的誤(wu)差(cha),尤其是在高壓下工(gong)作(zuo)時,我們發(fa)現儀表(biao)(biao)的靈敏度并(bing)不完(wan)全與比(bi)熱成(cheng)正比(bi)關表(biao)(biao),更以重新標定為妥。
7、本儀表在使用前(qian)必須先開機預(yu)(yu)熱,在未充分預(yu)(yu)熱前(qian),儀表上作不穩(wen)定。比較好的機型,其(qi)開機預(yu)(yu)熱時(shi)間在兩小時(shi)以內(nei)。
8、在使(shi)用過(guo)(guo)程中(zhong),當氣(qi)體(ti)流量突然改變時,須通(tong)過(guo)(guo)熱量的傳送,管內(nei)溫(wen)度重新分(fen)布,所以輸出訊號(hao)的重新穩定(ding)需要(yao)一定(ding)的時間。為(wei)了能減小這種(zhong)滯后現象,制造(zao)廠常(chang)在儀表的電(dian)氣(qi)線路中(zhong)加設微分(fen)網絡(luo),以使(shi)輸出訊號(hao)快速反應(ying)。這在與(yu)其他儀表配合作(zuo)流量自(zi)控時尤為(wei)必要(yao)。