工業(yè)測量中氣體流量計(jì)的幾種常用測量方法由京儀股份為您整理,歡迎閱讀了解。
速度公式流量計(jì)
速度公式流量計(jì)是基于在封閉管道中直接測量滿管流速的原理的流量計(jì)類型。工業(yè)應(yīng)用主要包括:
(1)渦輪流量計(jì):當(dāng)流體流經(jīng)渦輪流量傳感器時(shí),渦輪在流體推力的作用下被迫旋轉(zhuǎn),其轉(zhuǎn)速與管道的平均流量成正比。渦輪的旋轉(zhuǎn)周期性地改變磁電轉(zhuǎn)換器的磁電阻值,并且檢測線圈中的磁通量周期性地改變以產(chǎn)生周期性的電脈沖信號。在一定的流量(雷諾數(shù))范圍內(nèi),電脈沖信號與流經(jīng)渦輪流量傳感器的流體體積流量成比例。渦輪機(jī)流量計(jì)的理論流量方程為:
其中n是渦輪機(jī)速度;Qv是體積流量;a是與流體物理性質(zhì)(密度、粘度等)相關(guān)的參數(shù)。)和渦輪結(jié)構(gòu)參數(shù)(渦輪傾角、渦輪直徑、流道橫截面積等。);b是與渦輪頂部間隙和流體流速分布相關(guān)的系數(shù);c是與摩擦力矩相關(guān)的系數(shù)。
(2)渦街流量計(jì):在流體中放置非流線型渦流發(fā)生器,流體在渦流發(fā)生器的兩側(cè)交替地分離和釋放兩排規(guī)則的和交替布置的渦街。在一定的流量(雷諾數(shù))范圍內(nèi),渦流的分離頻率與流經(jīng)渦流傳感器的流體體積流量成正比。渦街流量計(jì)的理論流量方程為:
其中qf是工作條件下的體積流量,m3/s;d是表面直徑,mm;m是渦流發(fā)生器兩側(cè)的弓形面積與管道橫截面積的比值;d是渦流發(fā)生器上游面的寬度,mm;f是渦流產(chǎn)生的頻率,赫茲;Sr是斯特魯哈爾數(shù),無量綱。
(3)旋進(jìn)渦輪流量計(jì):當(dāng)流體通過由螺旋導(dǎo)向葉片組成的旋轉(zhuǎn)器時(shí),流體被迫圍繞中心線強(qiáng)烈旋轉(zhuǎn)以形成渦流輪,并且當(dāng)通過擴(kuò)大的管時(shí),渦流中心沿著錐形螺旋旋進(jìn)。在一定的流量(雷諾數(shù))范圍內(nèi),渦流的進(jìn)動頻率與流過進(jìn)動渦流傳感器的流體體積流量成正比。旋進(jìn)旋渦流量計(jì)的理論流動方程為:
其中qf是工作條件下的體積流量,m3/s;f是渦流頻率,赫茲;K 流量計(jì)儀器系數(shù),P/m3(p =脈沖數(shù))。
④時(shí)差超聲波流量計(jì):當(dāng)超聲波通過流動的流體時(shí),在相同的傳播距離內(nèi),其沿下游方向和沿上游方向的傳播速度不同。在很寬的流量范圍內(nèi)(雷諾數(shù)),時(shí)間差與管道中被測流體的體積流量(平均流量)成正比。超聲波流量計(jì)的流量方程為:
其中qf是工作條件下的體積流量,m3/s;v是超聲波換能器盤1和2之間的傳播路徑上的流體的通道長度,m;l是超聲波在換能器1和2之間的傳播路徑上的通道長度,m;x是傳播路徑的軸向分量,m;T1是超聲波向下游傳播的時(shí)間,S;T2是超聲波逆流傳播的時(shí)間。
速度類型氣體流量計(jì)通常由流量傳感器和指示器組成。壓力計(jì)(傳感器或變送器)、溫度計(jì)(傳感器或變送器)、流量累加器(溫度和壓力補(bǔ)償)或流量計(jì)計(jì)算器(溫度和壓力以及壓縮因子補(bǔ)償)應(yīng)針對溫度和壓力變化進(jìn)行配置。對于要求更高精度的場合(例如,貿(mào)易天然氣),額外設(shè)置在線色譜儀以連續(xù)分析組分或物理性質(zhì)值,混合氣體以計(jì)算壓縮系數(shù)、密度、熱值等。
音量流量計(jì)
在體積流量計(jì)的內(nèi)部,有一個(gè)固定的大空間和一組旋轉(zhuǎn)體,旋轉(zhuǎn)體將空間分成幾個(gè)已知體積的小空間,如腰輪、隔膜、鼓、刮刀、橢圓齒輪、活塞、螺桿等。旋轉(zhuǎn)體在流體壓力差的作用下連續(xù)旋轉(zhuǎn),從已知體積的小空間連續(xù)排出流體。根據(jù)旋轉(zhuǎn)體在一定時(shí)間內(nèi)旋轉(zhuǎn)的次數(shù),可以獲得流體流過的體積。體積流量計(jì)理論流量計(jì)計(jì)算公式:
其中qf是工作條件下的體積流量,m3/s;n是旋轉(zhuǎn)體的速度,周期/秒;v是旋轉(zhuǎn)體每轉(zhuǎn)排出的流體體積,m3/轉(zhuǎn)。
在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,體積流量計(jì)時(shí)體積流量計(jì)的計(jì)算公式與速度流量計(jì)時(shí)的計(jì)算公式相同。氣體正位移流量計(jì)是一種機(jī)械儀器,通常由測量體和積分器組成。溫度和壓力變化需要壓力表(傳感器或變送器)、溫度計(jì)(傳感器或變送器)、流量累加器(溫度和壓力補(bǔ)償)或流量計(jì)計(jì)算器(溫度和壓力以及壓縮因子補(bǔ)償)。
差壓類型流量計(jì)
差壓公式流量計(jì)基于伯努利方程和流體連續(xù)性方程。根據(jù)節(jié)流原理,當(dāng)流體流經(jīng)節(jié)流元件(如標(biāo)準(zhǔn)孔板、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴、長直徑噴嘴、經(jīng)典文丘里噴嘴、文丘里噴嘴等)時(shí)。),節(jié)流元件前后產(chǎn)生壓差。壓差值與流量的平方成正比。在壓差式流量計(jì)中,標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流孔節(jié)流裝置壓差流量計(jì)因其結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低、研究較徹底和標(biāo)準(zhǔn)化而得到廣泛應(yīng)用??装辶髁坑?jì)理論流量計(jì)計(jì)算公式為:
其中qf是工作條件下的體積流量,m3/s;c為流出系數(shù),無量綱鋼;β=d/D/d,無因次鋼;d為工作狀態(tài)下孔板的內(nèi)徑,mm;d為工況下上游管道的內(nèi)徑,mm;ε是膨脹系數(shù),無量綱鋼;δp是孔板前后的壓差,Pa;ρ1是工作條件下的流體密度,kg/m3。對于天然氣,標(biāo)準(zhǔn)條件下天然氣累計(jì)流量的實(shí)用計(jì)算公式為:
其中qn為自然氣體標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的產(chǎn)品流速,m3/s;作為第二個(gè)測量系數(shù),取決于所采用的測量單位,該公式為3.1794×10-6;c是流出系數(shù);e是漸近速度系數(shù);d為工作狀態(tài)下孔板的內(nèi)徑,mm;FG是相對密度系數(shù),ε是膨脹系數(shù);FZ是超級壓縮因子;英尺是流動濕度系數(shù);P1是孔板上游側(cè)取壓孔氣流的絕對靜壓,兆帕;δp是氣流通過孔板時(shí)產(chǎn)生的壓差。
以上是流量計(jì)幾種常用的測量方法。
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