测量气体选用超声波还是质量流量计

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5.1流量计的现场安装须符合GB3836。15－2000k中《爆炸性气体环境用电设第15部;危险场所电气安装(爆矿除外)》
5.2流量计安装时，严禁在其进出口法兰处直接进行电焊，以免烧坏流量计内部零件。
5.3对于新安装或检修后的管道务必进行清扫，去除管道中的杂物后方能安装流量计。
5.4流量计应安装在便于维修、无强电磁场干扰、无机械振动以及热辐射影响的场所；
5.5流量计不宜用在流量频繁中断和有强烈脉动流或压力脉动的场合；
5.6流量计室外安装时，上部应有遮盖物，以防雨水浸入和烈日曝晒影响流量计使用寿命
5.7流量计可水平或垂直安装，流体流动方向应与壳体上标识的方向一致，在流量计的上应保证有2DN的直管段；
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■利用热扩散原理制造的流量计有两种设计方法:一是:基于恒温差原理;二是基于恒功率原理。基于共同的数据模型:P/△T=A+B(Q)。其中:P-·耗散功率,△T两个传感器之间的温差,Q-质量流量,N-·指数系数,A、B是与气体的热性能有关的系数。
■恒温差原理:△T保持不变,耗散功率P与流体的流量Q成指数函数递增的关系。
■恒功率原理:耗散功率不变,温度差△T与流体的流量Q成指数函数递减的关系。
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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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在气体分析仪器中,气体小流量的准确侧量是一个比较困难的问题。由于流量小,即使是微小的变化,也会引起相当大的流量误差,大大影响仪器的测量精度。但是,采用皂膜流量计测量气体小流量(每分钟几毫升到几百毫升),就能得到满意的结果。皂膜流量计是利用肥皂掖在标准量管中形成皂膜,被测气体流人量管时,推动皂膜在量管中运动,由单位时间里皂膜在量管中移动的位置,计算出气体的流量。它简单、方便、直观,并且十分准确,所以广泛用于气体小流量的测量。
和顺达靶式流量计是一种节流变压降式流量计，它的工作原理为：在管道中同心地设置一圆形靶作为节流件，靶与管壁之间形成环行通流截面，流体在靶前后所形成的压差对靶形成一个推力，推力的大小与流体的动能（或流速大小）及靶面积的大小成正比。作用于靶上的推力通过杠杆系统转变为力矩送到力平衡变送器，由其转变为电流信号之后输出，以达到测量流量的目的。
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工作压力：1.6MPa、2.5MPa、4.0MPa、6.0MPa
介质温度：-200-+400℃
压力损失：阻力系数Cd≤2.4
供电电源：12~24VDC
输出信号：电压脉冲：低电平≤1V高电平≥6V,4~20mADC
防护等级：IP65，可选IP68
涡街流量计选型：
流量范围㎡/h
RP-LUGB-25
1~10(液体)
25~60（气体）
蒸汽流量请查看说明书，DN300以上推荐使用插入式涡街流量计
RP-LUGB-32
1.5~18(液体)
15~150（气体）
RP-LUGB-40
2.2~27(液体)
22.6~150（气体）
RP-LUGB-50
4~55(液体)
35~350（气体）
RP-LUGB-80
9~135(液体)
90~900（气体）
RP-LUGB-100
14~200(液体)
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张建军;;用超声波方法进行结构的无损检测[A];2008年航空试验测试技术峰会论文集[C];2008年
丁丽晶;李明伟;;采用DSP技术实现的超声波多普勒流量计[A];第十届全国信号处理学术年会（CCSP-2001）论文集[C];2001年
赵寰宇;何存富;吴斌;魏瑞菊;;大直径散射体二维正方晶格声子晶体禁带实验研究[A];第十二届全国实验力学学术会议论文摘要集[C];2009年
王毓;;砭石与量子医学[A];中国针灸学会2009学术年会论文集（上集）[C];2009年
赵桂兰;李望丰;刘莉;刘艳芝;徐洪志;尹爱苹;;超声波辅助农杆菌介导法在大豆转化上的研究[A];中国生物工程学会第三次全国会员代表大会暨学术讨论会论文摘要集[C];2001年
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