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典型流体的流量测量技术(一)

涡街流量计指示的体积流量,不会因流体组分和温度变化而产生密度变化的影响,但将压力状态下的体积流量换算到标准状态,需要进行流体温度、压力和压缩系数的补偿。

在旋涡发生体的迎流面上如果附着很厚的黏稠物和灰尘,其形状会发生变化,进而引起流量系数的变动,因此,需要定期拔出测量头清除附着物。

②差压式均速管流量计。

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这种流量计在太口径气体流量测量中用得很普遍,其原因同大口径水流量相似。差压式均速管流量计在气体流量测量中应用成败的关键是引压管不要被水滴堵住。由于定型的均速管产品所带的切断阀多半为针型阀,通径较小,而流体中的水汽经冷凝变成液滴,如果针型间处理得不好或引压管坡度欠合理,此液滴极易将通路封死。

差压式均速管输出的差压信号一般都很小。当流体为常温常压的空气时,如果流速为lOm/s,只能达到62.5Pa的差压。这样,一滴水滴将差压传输通道封住,就足以将此差压全部抵消掉。有的制造商将正负压切断阀改为通径较大的直通闸阀,为保证仪表的可靠使用创造了条件。

差压式均速管流量计不足之处主要有下列几点。

a.流体组分变化时,密度相应变化,引起示值变化。而这种组分变化是随机的,在没有成分分析仪的情况下,难以将其对示值的影响予以清除。

b.相对流量较小时(一般以30%FS为界)误差增大

c.由于难以逐台测定其流量系数,因此难以通过JJG 640规程的检定,一般不适宜用于贸易结算。

③插入式涡轮流量计。 

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用高灵敏度的插入式涡轮流量计测量洁净气体的流量,有很多明显的优势。其一是简单可靠,价格较低;其二是线性分度,可测流速下限比涡街和均速管均低。

在这种仪表中,最重要的部分是轴承和轴,如果用一般材质制成,寿命不长。有些用户选用瑞士专门技术制成的宝石轴承配上镍基碳化钨轴,寿命大大延长,换一次转子组件和轴承最长的可用到5年,精确度仍在允许范围±>0.3%R之内(用于油品测量)。

流体的清洁至关重要,黏稠的焦油和污垢会将转子粘住或转速减低。灰尘附着在涡轮上,流量系数要发生变化,因此,应定期清洗。

④热式质量流量计。

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热式质量流量计一般是在圆形检测杆(不锈钢保护套管)的端部布置两只热敏元件(利用某些物体的物理性质随温度变化而发生变化的敏感材料制成),其中参比热敏元件同气体的流动相隔离,而测量热敏元件被放置在气体的流路中,两只热敏元件被加热到一定温度,并组成惠斯登电桥(用来精确测量未知电阻器的电阻值),当流路内的气体流速增大时,测量热敏元件被带走的热量增大,从而导致其温度降低,阻值变小,桥路输出相应增大。另外,流体压力的增大和流体温度的降低也都使敏感元件被带走的热量增大,最后使得桥路输出与流体质量流量成正比。

由于测量热敏元件的热量损失主要是由气体流动所引起,因此气体组分的变化对流量示值影响很小。

这种仪表的最大优点是范围度大,可达40:1。流体温度最高可达到400℃。但由于热丝与被测流体直接接触,在流体含有油污之类的物质时,热丝容易被污染而改变散热条件,影响测量精确度,因此,有的公司推出带清洗装置的产品。

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