技術(shù)文章
8、熱式流量計(jì)
熱式流量計(jì)傳感器包含兩個(gè)傳感元件,一個(gè)速度傳感器和一個(gè)溫度傳感器。它們自動(dòng)地補(bǔ)償和校正氣體溫度變化。儀表的電加熱部分將速度傳感器加熱到高于工況溫度的某一個(gè)定值,使速度傳感器和測(cè)量工況溫度的傳感器之間形成恒定溫差。當(dāng)保持溫差不變時(shí),電加熱消耗的能量,也可以說(shuō)熱消散值,與流過(guò)氣體的質(zhì)量流量成正比。
熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)即Mass Flow Meter(縮寫為MFM),它是氣體流量計(jì)量中新型儀表,區(qū)別于其它氣體流量計(jì)不需要進(jìn)行壓力和溫度修正,直接測(cè)量氣體的質(zhì)量流量,一支傳感器可以做到量程從極低到高量程。它適合單一氣體和固定比例多組份氣體的測(cè)量。
熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)是用于測(cè)量和控制氣體質(zhì)量流量的新型儀表??捎糜谑?、化工、鋼鐵、冶金、電力、輕工、醫(yī)藥、環(huán)保等工業(yè)部門的空氣、烴類氣體、可燃性氣體、煙道氣體的監(jiān)測(cè)。
熱式流量計(jì)的特點(diǎn):
1、可靠性高 重復(fù)性好 測(cè)量精度高 壓損??;
2、無(wú)活動(dòng)部件 量程比寬 響應(yīng)速度快 無(wú)須溫壓補(bǔ)償。
熱式流量計(jì)的應(yīng)用:
1、工業(yè)管道中氣體質(zhì)量流量測(cè)量
2、煙囪排出的煙氣流速測(cè)量
3、煅燒爐煙道氣流量測(cè)量
4、燃?xì)膺^(guò)程中空氣流量測(cè)量
5、壓縮空氣流量測(cè)量
6、半道體芯片制造過(guò)程中氣體流量測(cè)量
7、污水處理中氣體流量測(cè)量
8、加熱通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)中的氣體流量測(cè)量
9、熔劑回收系統(tǒng)氣體流量測(cè)量
10、燃燒鍋爐中燃燒氣體流量測(cè)量
11、天然氣、火炬氣、氫氣等氣體流量測(cè)量
12、啤酒生產(chǎn)過(guò)程中二氧化碳?xì)怏w流量測(cè)量
13、水泥、卷煙、玻璃廠生產(chǎn)過(guò)程中氣體質(zhì)量流量測(cè)量(如:美國(guó):FCI SIERRA等;中國(guó):suntey 奈士德等)
熱式流量計(jì)的主要參數(shù):
1、精度:1%±0.5%F.S
2、重復(fù)性:±0.2%
3、量程:0.05~90m/s
4、適用流量范圍:0~5000Nm3/h(Φ250空氣)
5、適用壓力:<2Mpa <3Mpa
6、適用介質(zhì)溫度范圍:-25~120℃,-25~200℃,-25-500℃
7、供電:24V DC或220V AC
8、輸出:4~20mA
9、通訊接口:232或485
10、現(xiàn)場(chǎng)顯示:LED或LCD
11、防護(hù)標(biāo)準(zhǔn):IP65
12、防爆等級(jí):ExdllCT4
9、明渠流量計(jì)
與前述幾種不同,它是在非滿管狀敞開渠道測(cè)量自由表面自然流的流量?jī)x表。
非滿管態(tài)流動(dòng)的水路稱作明渠,測(cè)量明渠中水流流量的稱作明渠流量計(jì)(open channel flowmeter)。
明渠流量計(jì)除圓形外,還有U字形、梯形、矩形等多種形狀。 面積式明渠流量計(jì)
明渠流量計(jì)應(yīng)用場(chǎng)所有城市供水引水渠;火電廠引水和排水渠、污水治理流入和排放渠;工礦企業(yè)水排放以及水利工程和農(nóng)業(yè)灌溉用渠道。有人估計(jì)1995臺(tái),約占流量?jī)x表整體的1.6%,但是國(guó)內(nèi)應(yīng)用尚無(wú)估計(jì)數(shù)據(jù)。
10、靶式流量計(jì)
靶式流量計(jì)是差壓流量計(jì)的一個(gè)品種,它在工業(yè)上的開發(fā)應(yīng)用已有數(shù)十年的歷史。中國(guó)于20世紀(jì)70年代開發(fā)電動(dòng)、氣動(dòng)靶式流量變送器它是電動(dòng)、氣動(dòng)單元組合儀表的檢測(cè)儀表。由于當(dāng)時(shí)力轉(zhuǎn)換器直接采用差壓變送器的力平衡機(jī)構(gòu),這種流量計(jì)使用時(shí)不免帶來(lái)力平衡機(jī)構(gòu)本身所造成的諸多缺陷,如零位易漂移,測(cè)量精確度低,杠桿機(jī)構(gòu)可靠性差等。由于力平衡機(jī)構(gòu)性能不佳的拖累,靶式流量計(jì)本身的許多優(yōu)點(diǎn)亦未能得到有效的發(fā)揮,至今用戶對(duì)舊靶式流量計(jì)的不良印象仍未消除。
新型靶式流量計(jì)的力轉(zhuǎn)換器采用應(yīng)變式力轉(zhuǎn)換器,它完全消除了上述力平衡機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn),新型靶式流量計(jì)還把微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到信號(hào)轉(zhuǎn)換器和顯示部分,流量計(jì)具有一系列優(yōu)點(diǎn),相信今后在眾多流量計(jì)中發(fā)揮重要的作用。
靶式流量計(jì)工作原理:
靶式流量計(jì)的原理簡(jiǎn)圖如圖1所示。在測(cè)量管(儀表表體)中心同軸放置一塊園形靶板,當(dāng)流體沖擊靶板時(shí),靶板上受到一個(gè)力F,它與流速V,介質(zhì)密度ρ和靶板受力面積A之間關(guān)系式如式(1)所示。 (1)式中 F ——靶板上受的力,N;CD ——阻力系數(shù);ρ——流體密度,kg/m3;V——流體流速,m/s;A——靶板受力面積,m2。經(jīng)推導(dǎo)與換算,得流量計(jì)算式如下:式中 qm,qv——分別為質(zhì)量流量和體積流量,kg/h,m3/h;α——流量系數(shù);D ——測(cè)量管內(nèi)徑,mm;β ——直徑比,β=d/D;d——靶板直徑,mm。其余符號(hào)同上。靶板受力經(jīng)力轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成電信號(hào),經(jīng)前置放大,AD轉(zhuǎn)換及計(jì)算機(jī)處理后,可得到相應(yīng)的流量和總量。
靶式流量計(jì)結(jié)構(gòu)形式:
靶式流量計(jì)由檢測(cè)裝置,力轉(zhuǎn)換器,信號(hào)處理和顯示儀幾部分組成。檢測(cè)裝置包括測(cè)量管和靶板,力轉(zhuǎn)換器為應(yīng)變計(jì)式傳感器,信號(hào)處理和顯示儀可以就地直讀顯示或遠(yuǎn)距標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)傳輸?shù)?。靶式流量?jì)的結(jié)構(gòu)形式可分為管道式,夾裝式和插入式等,各類結(jié)構(gòu)形式還可分為一體式和分離式二種。一體式為現(xiàn)場(chǎng)直讀顯示,而分離式則把數(shù)碼顯示儀與檢測(cè)裝置分離(一般不超過(guò)100m)。
靶式流量計(jì)主要特點(diǎn):
1、 感測(cè)件為無(wú)可動(dòng)部件,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單牢固;
2、 應(yīng)用范圍和適應(yīng)性很廣泛,一般工業(yè)過(guò)程中的流體介質(zhì),包括液、氣和蒸汽,口徑范圍(DN15以上),各種工作狀態(tài)(高、低溫,常壓、高壓)皆可應(yīng)用,可以說(shuō)其應(yīng)用范圍可與孔板流量計(jì)相比美。
3、 準(zhǔn)確度高,總量測(cè)量可達(dá)0.2%R;
4、 范圍度寬,4:1~15:1至30:1;
5、 可解決困難的流量測(cè)量問(wèn)題,如測(cè)量含有雜質(zhì)(微粒)之類的臟污流體;原油、污水、高溫渣油、漿液、燒堿液,瀝青等;
6、 靈敏度高,能測(cè)量微小流量,流速可低至0.08m/s;
7、 用于小口徑(DN15~DN50),低雷諾數(shù)(Red=103~5×103)的流體,它可以彌補(bǔ)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置難以應(yīng)用的場(chǎng)合,如小口徑蒸汽流量測(cè)量等;
8、 可適應(yīng)高參數(shù)流體的測(cè)量,壓力高達(dá)數(shù)十MPa,溫度達(dá)450℃;
9、 可用于雙向流動(dòng)流體的測(cè)量;
10、 壓力損失較低,約為標(biāo)準(zhǔn)孔板的一半;
11、 抗上游阻流件干擾能力強(qiáng),上游側(cè)直管段長(zhǎng)度一般5~10D即可;
12、 可采取干式(掛重法)校驗(yàn),給用戶周期校驗(yàn)帶來(lái)方便;
13、 直讀式儀表無(wú)需外能源,清晰明了,操作簡(jiǎn)便,亦可輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)(脈沖頻率或電流信號(hào));
14、 儀表性能價(jià)格比高,為經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的流量計(jì);
15、 安裝簡(jiǎn)單方便,易維護(hù)。
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