简易皂膜气体流量计

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国产气体涡轮流量计
一、用途：
气体涡轮流量计是一种速度式仪表。它具有精度高、重复性好、结构简单、测量范围宽、体积小、重量轻、压力损失小、维修方便等优点。可广泛应用于石油、化工、冶金、城市燃气管网等行业。尤其在城市燃气计量，输配管网计量以及燃气调压站计量中得到了广泛应用。
二、特点：
满足GB/T32201-2015标准的技术要求可检测被测气体的温度、压力和流量，能进行流量自动跟踪补偿和压缩因子修正，并显示标准状态下（Pb=101.325KPa,Tb=293.15K）的气体体积累积量；
流量范围宽（Qmin/Qmax=20:1)，重复性好，精度高（可达1.0级），压力损失小，起始流量低；
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但若使用电磁、超声波、涡街等流量计，就要拆卸下来送到相关部门在线检测，脱离实际使用现场，可信度大大降低。孔板流量计地应用特点由于孔板流量计地节流装置（孔板）是依照国内标准生产地，国内标准GB2624—2006《流量测量节流装置地设计安装和使用》中地产品规格在DN20～3000mm之间，因此，买卖双方已认可加工孔板数据，可不进行标定。孔板流量计地使用年限一般为10～15a。广州南控有限公司1995年安装地10余套孔板（孔板口径在DN50～400之间）现仍在使用，其中有2套用于自来水地流量测量，因长时间使用造成了孔板高低压侧堵塞，但在停水后拆下清理后，测量孔板各项参数均合格，可继续使用。
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气体转子流量计在能源、环保等行业的重要应用
1、能源计量:
能源分为一次能源（煤炭、原油、煤层气、石油气和天然气）、二次能源（电力、焦炭、人工燃气、成品油、液化石油气、蒸汽）及载能工质（压缩空气、氧、氮、氢、水）等。能源计量是科学管理能源，实现节能降耗，提高经济效益的重要手段。流量仪表是能源计量仪表的重要组成部分，水、人工燃气、天然气、蒸汽和油品这些常用的能源都使用着数量极其庞大的流量计，它们是能源管理和经济核算不可缺少的工具。
2、工业生产过程:
流量仪表是过程自动化仪表与装置中的大类仪表之一，它被广泛适用于冶金、电力、煤炭、化工、石油、交通、建筑、轻纺、食品、医药、农业、环境保护及人民日常生活等国民经济各个领域，是发展工农业生产，节约能源，改进产品质量，提高经济效益和管理水平的重要工具在国民经济中占有重要的地位。在过程自动化仪表与装置中，流量仪表有两大功用：作为过程自动化控制系统的检测仪表和测量物料数量的总量表。
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引言标准表法流量标准装置的方法很多，下面介绍一种用音速文丘利喷嘴作标准表的气体流量标准装置。与用其它流量计作为标准表相比，用音速喷嘴作为标准表具有很多优点，如结构简单、性能稳定、准确度高、无可动部件、维护方便、检定周期长(五年)等等。音速喷嘴法气体流量标准装置适用于对各种气体流量计的检测和校准,可以检测质量流量计、速度式流量计、容积式流量计、转子流量计、差压式流量计或其它种类的流量计。装置结构音速喷嘴法气体流量标准装置的结构如图1所示。对于流量比较大的标准装置，需选用水环式真空泵，因此还需冷却塔、离心泵、地下水池、消音器。为了调整入口气体流场和降低噪音，还应在入口处安装喇叭形入口。被检表的前后直管段应足够长。此外，还应配备配电柜、计算机、夹表器、控制系统和数据采集系统。1.真空泵2.储气罐3.汇流管(容器)4.开关阀5.音速文丘利喷嘴6.滞止容器温度计7.滞止容器压力计8.滞止容器9.流量调节阀10.被检表后温度计11.被检流量计12.被检表前压力计图1音速喷嘴法气体流量标准装置检定原理如图1所示,用真空泵1将空气由被检表的上游直管段入口吸入，经过被检表前直管段、被检表11和被检表下游直管段进入滞止容器8，在滞止容器的下游，有一组音速喷嘴5，控制音速喷嘴下游的开关阀门4，可以任意选择所要开关的音速喷嘴，以达到改变被检表流量的目的，滞止容器需要测温6测压7，代入公式计算可以得到通过音速喷嘴的质量流量，亦即通过被检表处的质量流量。通过测量被检表处的温度10和压力12，可以计算出空气密度，进而得到标准体积流量。流量调节阀9一般只用于开关，也可作为调节流量的辅助手段。在进行小流量检定时，可以不用开启真空泵，只要储气罐2的真空度能够满足要求即可。真空泵的能力应满足下列两个条件：第一，真空泵所提供的流量应大于被检流量计的最大流量；第二，在测量过程中，真空泵所提供的真空度应满足音速喷嘴的临界压力比。流量计算公式1.临界压力比及其计算公式当气流处于亚音速时，喉部的气体流速将随节流压力比(即出口压力P1与上游滞止压力P0之比)的减小而增大。当节流压力比减小到一定值时，喉部流速达到最大流速----音速，即达到所谓的临界流，此时，如果P0不变，再减小P1(即再减小节流压力比)流速将保持不变，也就是说，流速不再受下游压力的影响。此时的文丘利喷嘴称为音速文丘利喷嘴，又称临界流文丘利喷嘴，此时的节流压力比称为临界压力比。在理想条件下，即气流是一维流动、等熵、完全气体，则从理论上可导出临界压力比的计算公式：式中，k----气体等熵指数，对于完全气体，k等于比热比。对于空气，k=1.4，则(P1/P0)=0.5282.理想条件下的质量流量在理想条件下,音速文丘利喷嘴的质量流量公式：式中，qmi----音速文丘利喷嘴在理想条件下的质量流量(kg/s)A*----音速文丘利喷嘴的喉部面积(m2)C*i----气体在理想条件下的临界流函数P0----音速文丘利喷嘴前的气体滞止绝对压力(Pa)T0----音速文丘利喷嘴前的气体滞止绝对温度(K)RM----气体常数(J/(kg×K))，对于空气，R=287.13.实际条件下的质量流量在实际条件下,音速文丘利喷嘴的质量流量公式：式中，qm----音速文丘利喷嘴在实际条件下的质量流量(kg/s)C*----气体在实际条件下的临界流函数，假定气体为一维、等熵流动,利用实际气体的热力学性质表，可用计算机计算出来。C----流出系数，C是对“一维、等熵流动”等假设条件的修正。C只是雷诺数Red的函数。式中，Red----音速文丘利喷嘴的喉部雷诺数(无量纲)d----音速文丘利喷嘴的喉部直径(m)m0----气体在滞止条件下的动力粘度(kg/(m×s)从式(4)中可以看出，只要用试验的方法求得流出系数C，就可按测得的滞止压力P0和滞止温度T0(由查表可得C*)计算出质量流量qm。装置流量范围的选择方法和确定根据音速喷嘴的流量计算公式(式(4))可知，在临界条件下，改变音速喷嘴的滞止压力值，则可改变通过音速喷嘴的质量流量值。实际上，是通过调节压力调节阀来调节流量。同样，也可通过改变流通面积来改变流量，即通过若干个音速文丘利喷嘴的组合，或设计时将某一个音速喷嘴的面积增大来达到所需要的流量。在设计高压或常压式音速喷嘴法气体流量标准装置时，都可以采用这种方法。装置流量范围和流量点的选择原则：第一，选择该装置主要检定的流量计(如涡街流量传感器或涡轮流量计)的流量范围。第二，根据JJG198-1994《速度式流量计检定规程》规定的流量检定点,选择音速文丘利喷嘴的流量及数量。中国电子市场网曹涵推荐
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针对该功能，设计有三个参数,以便用户对抑制特性选择使用。
电磁流量计尖峰抑制数值
该系数选定尖峰干扰的变化幅值。
按流速的变化量计算，分为十个等级，抑制大于所选幅值的尖峰干扰。
注意，该幅值并不是选得越小越好，而是应根据实际情况试验选择。电磁流量计应避免安装在含有腐蚀性气体的环境中，必须安装时，须有通风措施。检查管道振动强度是否过大
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二、引起误差的主要因素
产生误差的因素，计量仪表引起的误差（、压力变化、直管段因素），使用条件变化引起的误差（机械振动、介质中含有杂质、电磁干扰）等，因此在使用智能旋进漩涡的过程中，必须考虑到这些因素是否会影响到的正常工作。
1、计量仪表误差
每个规格的均有其，当介质流量低于流量下限时，如果介质流速过低，无法检测流速，将无法保证精度；而当流量高于流量上限时，TDS旋进式的压力损失过大，会产生丢脉冲、漏计等现象，无法保证的精度。
另外，由于油田开发的特殊性，一般在开发初期，气量比较大，到开发后期，气量不断减少，因此的量程比是一个关键的因素。在选型时，必须以工作流量处于所能覆盖的内为原则。TDS旋进式的量程比一般在15∶1左右，超出量程的上限或下限，均会出现较大的。
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