氣體流量計簡介
氣體流量計,一種用于氣體流量的 測量儀表,多被安裝在管路中實現對煤氣、天然氣、氫氣、氮氣、苯、二氧化硫、甲烷、過氧化氫等各種各樣的化學氣體的測量。最常見的一種氣體流量計便是熱式氣體流量計了,這種儀器既可完成對氣體流量的測量,也可與其他設備一起用作過程控制,且其具有結構簡單、準確度高、抗磨損性強等特點,因此,現已得到相當廣泛的使用。
氣體流量計原理

熱式氣體流量計主要利用的是熱擴散原理。熱擴散原理的物理條件主要由兩個對溫度敏感的熱電阻構成,其中一個用作速度傳感器,另一個用作溫度傳感器以實現對氣體溫度變化的自動補償功能。當物理條件得以滿足后,熱式氣體流量計便處于正常工作狀態下,一旦有氣體流過,溫度傳感器則進行其溫度的升高或降低來維持氣體流量的恒定,因此可通過對電路中電流的測量來對氣體的流速作以判斷。氣體流速越快,帶走的熱量越多,使得傳感器溫度降低,為保持溫度恒定,電路中電流得以增加;反之,當電路中電流呈減少趨勢時,表明氣體流速也正處于降低狀態,流速與電流呈現正比關系。
氣體流量計應用
對氣體流速的測量實際上在各個領域都有所應用。在工業生產方面,可用作過程自動化控制系統的檢測儀表,也可用作測量物料數量的總量表;在能源計量方面,用于對一次能源、二次能源、載能工質等的能源計量,是能源管理和經濟核算過程中不可或缺的工具性儀表;在環境保護方面,可用于廢水廢氣的定量控制;在生物技術方面,可用于血液、尿液等的檢測;在科學實驗方面,也需要各種各樣的測量用儀表。
氣體流量計使用注意事項
1、當儀表的工作條件變換時(如變更介質、環境溫度大幅度變化等),對儀表的零位應重新加以調整。同時,儀表的導管必須水平安裝,要用水平儀校準。否則將增大工作條件變化對零位漂移的影響。機架更不可有震動或搖擺等情況故不宜在船舶上使用。
2、對相當于0—100kg/cm2壓力、0~7標升/小時流量(空氣)范圍內的大量測試數據進行關聯運算,其相關系數λ值均在0.999~0.9999范圍內,證明儀表具有良好的線性度。但線性度與量程大小有著流量越大,非線性越嚴重,所以一般把量程限定在0~4標升/時(空氣)以內,以確保良好的線性度。為了能測量大流量而又保證線性度,可采用分流原理來擴展儀表的量程。如采取旁路管、文丘利管、孔板等配合使用,量程可分別擴大到每小時幾十、幾百、幾千標升,直至幾萬標立方。
3、雖然真實氣體的比熱隨壓力的不同而有變化甚至某些氣體的變動幅度還比較大,但儀表的測量精度仍能保持桂一定范圍內(見表2)。
4、導管材質的選擇,除了考慮耐腐蝕性以外,以選用導熱性能較好的材料為佳。以測目氮氣為例,同樣在0—100kg/cm2壓力及0~7標升/小時流量的范圍內測試,用鎳管的測量精度為2~2.5%而用不銹鋼的則為3~4%(鎳的導熱系數約為不銹鋼的三倍)。
5、由于氣體流量計必須在氣體比熱相對穩定的情況下才能進行正常工作所以凡是氣體成分不穩定、氣體中央帶霧沫以及工作條件逼近氣體的液化臨界區等情況由于比熱值很不穩定,均不宜使用這種儀表。如乙烯液化的臨界點是50 kg/cm2、9.9℃,在測試時發現壓力超過30 kg/cm2時,儀表讀數就開始失穩了。
6、若改換了一種氣體介質,**重新進行標定。在儀表的說明書里,常介紹不重新標定,而僅根據兩種氣體的比熱來換算未經標定的氣體流量雖簡單方便,但會造成較大的誤差,尤其是在高壓下工作時,我們發現儀表的靈敏度并不完全與比熱成正比關表,更以重新標定為妥。
7、本儀表在使用前必須先開機預熱,在未充分預熱前,儀表上作不穩定。比較好的機型,其開機預熱時間在兩小時以內。
8、在使用過程中,當氣體流量突然改變時,須通過熱量的傳送,管內溫度重新分布,所以輸出訊號的重新穩定需要一定的時間。為了能減小這種滯后現象,制造廠常在儀表的電氣線路中加設微分網絡,以使輸出訊號快速反應。這在與其他儀表配合作流量自控時尤為必要。