流量計(jì)的種類(lèi)多種多樣,有的可以用來(lái)測(cè)量液體介質(zhì),有的可以測(cè)量氣體,還有的流量計(jì)可以用來(lái)測(cè)量蒸汽等,只有對(duì)這些流量計(jì)的工作原理及特性有所了解,在選擇時(shí)才不會(huì)手足無(wú)措。那么,測(cè)量氣體的流量計(jì)都有哪些呢?下面,我們就來(lái)簡(jiǎn)單了解下氣體流量計(jì)的種類(lèi)。
1、速度式流量計(jì)
氣體渦輪流量計(jì)
速度式流量計(jì)是以直接測(cè)量封閉管道中滿(mǎn)管流動(dòng)速度為原理的一類(lèi)流量計(jì)。工業(yè)應(yīng)用中主要有:
1.熱式氣體質(zhì)量流量計(jì):熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)是基于熱擴(kuò)散原理而設(shè)計(jì)的,該儀表采用恒溫差法對(duì)氣體進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。具有體積小、數(shù)字化程度高、安裝方便,測(cè)量準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)。
傳感器部分由兩個(gè)基準(zhǔn)級(jí)鉑電阻溫度傳感器組成,儀表工作時(shí),一個(gè)傳感器不間斷地測(cè)量介質(zhì)溫度T1;另一個(gè)傳感器自加熱到高于介質(zhì)溫度T2,它用于感測(cè)流體流速,稱(chēng)為速度傳感器。該溫度ΔT=T2-T1,T2>T1,當(dāng)有流體流過(guò)時(shí),由于氣體分子碰撞傳感器并將T2的熱量帶走,使T2的溫度下降,若要使ΔT保持不變,就要提高T2的供電電流,氣體流動(dòng)速度熱快,帶走的熱量也就越多,氣體流速和增加的熱量存在固定的函數(shù)關(guān)系,這就是恒溫差原理。
熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)具有如下技術(shù)優(yōu)勢(shì):
?真正的質(zhì)量流量計(jì),對(duì)氣體流量測(cè)量無(wú)需溫度和壓力補(bǔ)償,測(cè)量方便、準(zhǔn)確。可得到氣體的質(zhì)量流量或者標(biāo)準(zhǔn)體積流量。
?寬量程比,可測(cè)量流速高至100Nm/s低至0.1Nm/s的氣體,可以用于氣體檢漏。
?抗震性能好使用壽命長(zhǎng)。傳感器無(wú)活動(dòng)部件和壓力傳感部件,不受震動(dòng)對(duì)測(cè)量精度的影響。
?安裝維修簡(jiǎn)便。在現(xiàn)場(chǎng)條件允許的情況下,可以實(shí)現(xiàn)不停產(chǎn)安裝和維護(hù)。(需要特殊定制)
?數(shù)字化設(shè)計(jì)。整體數(shù)字化電路測(cè)量,測(cè)量準(zhǔn)確、維修方便。
采用RS-485通訊,或HART通訊,可以實(shí)現(xiàn)工廠自動(dòng)化、集成化。
2.渦輪流量計(jì):當(dāng)流體流經(jīng)渦輪流量傳感器時(shí),在流體推力作用下渦輪受力旋轉(zhuǎn),其轉(zhuǎn)速與管道平均流速成正比,渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)周期地改變磁電轉(zhuǎn)換器的磁阻值,檢測(cè)線圈中的磁通隨之發(fā)生周期性變化,產(chǎn)生周期性的電脈沖信號(hào)。在一定的流量(雷諾數(shù))范圍內(nèi),該電脈沖信號(hào)與流經(jīng)渦輪流量傳感器處流體的體積流量成正比。
3.渦街流量計(jì):在流體中安放非流線型旋渦發(fā)生體,流體在旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地分離釋放出兩列規(guī)則的交替排列的旋渦渦街。在一定的流量(雷諾數(shù))范圍內(nèi),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。
4.旋進(jìn)旋渦流量計(jì):當(dāng)流體通過(guò)螺旋形導(dǎo)流葉片組成的起旋器后,流體被強(qiáng)迫圍繞中心線強(qiáng)烈地旋轉(zhuǎn)形成旋渦輪,通過(guò)擴(kuò)大管時(shí)旋渦中心沿一錐形螺旋形進(jìn)動(dòng)。在一定的流量(雷諾數(shù))范圍內(nèi),旋渦流的進(jìn)動(dòng)頻率與流經(jīng)旋進(jìn)渦流量傳感器處流體的體積流量成正比。
5.時(shí)差式超聲波流量計(jì):當(dāng)超聲波穿過(guò)流動(dòng)的流體時(shí),在同一傳播距離內(nèi),其沿順流方向和沿逆流方向的傳播速度則不同。在較寬的流量(雷諾數(shù))范圍內(nèi),該時(shí)差與被測(cè)流體在管道中的體積流量(平均流速)成正比。
速度式氣體流量計(jì)一般由流量傳感器和顯示儀組成,對(duì)溫度和壓力變化的場(chǎng)合則需配置壓力計(jì)(傳感器或變送器)、溫度計(jì)(傳感器或變送器)、流量積算儀(溫壓補(bǔ)償)或流量計(jì)算機(jī)(溫壓及壓縮因子補(bǔ)償);對(duì)準(zhǔn)確度要求更高的場(chǎng)合(如貿(mào)易天然氣),則另配置在線色譜儀連續(xù)分析混合氣體的組分或物性值計(jì)算壓縮因子、密度、發(fā)熱量等。
6、容積式流量計(jì)
羅茨流量計(jì)(氣體腰輪流量計(jì))
在容積式流量計(jì)的內(nèi)部,有一構(gòu)成固定的大空間和一組將該空間分割成若干個(gè)已知容積的小空間的旋轉(zhuǎn)體,如腰輪、皮膜、轉(zhuǎn)筒、刮板、橢圓齒輪、活塞、螺桿等。旋轉(zhuǎn)體在流體壓差的作用下連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),不斷地將流體從已知容積的小空間中排出。根據(jù)一定時(shí)間內(nèi)旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動(dòng)的次數(shù),即可求出流體流過(guò)的體積量。
在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,容積式流量計(jì)的體積流量計(jì)算公式與速度流量計(jì)相同。氣體容積式流量計(jì)屬機(jī)械式儀表,一般由測(cè)量體和積算器組成,對(duì)溫度和壓力變化的場(chǎng)合則需配置壓力計(jì)(傳感器或變送器)、溫度計(jì)(傳感器或變送器)、流量積算儀(溫壓補(bǔ)償)或流量計(jì)算機(jī)(溫壓及壓縮因子補(bǔ)償)。
7、差壓式流量計(jì)
孔板流量計(jì)(差壓式流量計(jì))
差壓式流量計(jì)是以伯努利方程和流體連續(xù)性方程為依據(jù),根據(jù)節(jié)流原理,當(dāng)流體流經(jīng)節(jié)流件時(shí)(如標(biāo)準(zhǔn)孔板、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴、長(zhǎng)徑噴嘴、經(jīng)典文丘利嘴、文丘利噴嘴等),在其前后產(chǎn)生壓差,此差壓值與該流量的平方成正比。在差壓式流量計(jì)中,因標(biāo)準(zhǔn)孔板節(jié)流裝置差壓流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低、研究充分等而得到廣泛的應(yīng)用。