氣體流量計原理
熱式氣體質(zhì)量流量計采用熱擴散原理,熱擴散技術(shù)是一種在苛刻條件下性能優(yōu)良、可靠性高的技術(shù)。其典型傳感元件包括兩個(gè)熱電阻(鉑RTD),一個(gè)是速度傳感器,一個(gè)是自動(dòng)補償氣體溫度變化的溫度傳感器。當兩個(gè)RTD被置于介質(zhì)中時(shí),其中速度傳感器被加熱到環(huán)境溫度以上的一個(gè)恒定的溫度,另一個(gè)溫度傳感器用于感應介質(zhì)溫度。流經(jīng)速度傳感器的氣體質(zhì)量流量是通過(guò)傳感元件的熱傳遞量來(lái)計算的。氣體流速增加,介質(zhì)帶走的熱量增多。使傳感器溫度隨之降低。為了保持溫度的恒定,則必須增加通過(guò)傳感器的工作電流,此增加的部分電流大小與介質(zhì)的流速成正比。
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發(fā)展歷史
17世紀托里拆利奠定差壓式流量計的理論基礎,這是流量測量的里程碑。流量測量的發(fā)展可追溯到古代的水利工程和城市供水系統。凱撒時(shí)代已采用孔板測量居民的飲用水水量。公元前1000年左右古埃及用堰法測量尼羅河的流量。我國都江堰水利工程應用寶瓶口的水位觀(guān)測水量大小等等。如堰、示蹤法、皮托管、文丘里管、容積、渦輪及靶式流量計等。自那以后,18、19世紀流量測量的許多類(lèi)型儀表的雛形開(kāi)始形成,如堰、示蹤法、皮托管、文丘里管、容積、渦輪及廈門(mén)華世通靶式流量計等。20世紀由于過(guò)程工業(yè)、能量計量、城市公用事業(yè)對流量測量的需求急劇增長(cháng),才促使儀表迅速發(fā)展,微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的飛躍發(fā)展推動(dòng)儀表更新?lián)Q代,新型流量計如雨后春筍般涌現出來(lái),現場(chǎng)使用中許多棘手的難題可望獲得解決。我國開(kāi)展近代流量測量技術(shù)的工作比較晚,早期所需的流量?jì)x表均從國外進(jìn)口。流量測量是研究物質(zhì)量變的科學(xué),質(zhì)量互變規律是事物聯(lián)系發(fā)展的基本規律,因此其測量對象已不限于傳統意義上的管道液體,凡需掌握量變的地方都有流量測量的問(wèn)題。流量和壓力、溫度并列為三大檢測參數。對于一定的流體,只要知道這三個(gè)參數就可計算其具有的能量,在能量轉換的測量中必須檢測此三個(gè)參數。能量轉換是一切生產(chǎn)過(guò)程和科學(xué)實(shí)驗的基礎,因此流量和壓力、溫度儀表一樣得到廣泛的應用
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正確選擇
首先要對各式流量計的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)有充分認識,其次要對介質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)有充分認識,再次對安裝現場(chǎng)的工藝條件和環(huán)境有充分認識,還要知道用戶(hù)對流量計測量精度要求,考慮介質(zhì)流量是不是滿(mǎn)足流量計的流量范圍要求,安裝現場(chǎng)是不是滿(mǎn)足流量計的現場(chǎng)安裝要求,還要考慮有哪些情況和因素會(huì )影響流量計的計量??偨Y有 1.要重視產(chǎn)品選型2.要有好的產(chǎn)品3.要正確安裝4.要注意日常維護5.要定期送檢。
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渦街流量計
在流體中安放非流線(xiàn)型旋渦發(fā)生體,流體在旋渦發(fā)生體兩側交替地分離釋放出兩列規則的交替排列的旋渦渦街。在一定的流量(雷諾數)范圍內,旋渦的分離頻率與流經(jīng)渦街流量傳感器處流體的體積流量成正比。
渦街流量計的理論流量方程為:
式中,qf為工況下的體積流量,m3/s;D為表體通徑,mm;M為旋渦發(fā)生體兩側弓形面積與管道橫截面積之比;d為旋渦發(fā)生體迎流面寬度,mm;f為旋渦的發(fā)生頻率,Hz;Sr為斯特勞哈爾數,無(wú)量綱。
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