气体的摩尔流量计算公式

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(气体的摩尔流量计算公式)

3、热式气体流量计
热式气体流量计采用热扩散原理，热扩散技术是一种在苛刻条件下性能优良、可靠性高的技术。其典型传感元件包括两个热电阻（铂RTD），一个是速度传感器，一个是自动补偿气体温度变化的温度传感器。当两个RTD被置于介质中时，其中速度传感器被加热到环境温度以上的一个恒定的温度，另一个温度传感器用于感应介质温度。流经速度传感器的气体质量流量是通过传感元件的热传递量来计算的。气体流速增加，介质带走的热量增多。使传感器温度随之降低。为了保持温度的恒定，则必须增加通过传感器的工作电流，此增加的部分电流大小与介质的流速成正比。
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式(2)中:Qcn为刻度气体在刻度装填下的标况流量,Nm/h;Qc为刻度气体在刻度状态下的工况流量,m/h;Pc为刻度状态下产生的压力,kPa;Pn为标准状态下所存在的压力,101.325kPa;TC为刻度状态下的温度;TN为标准状态下的温度。
3.2转子流量传感器流出系数标定
通过相应的推导,详细分析了转子的第二次节流造成的能量变化黏滞阻力能量损耗问题,同时,在流量系数中添加了损耗节流黏滞阻力能的系数。推导出的流量方程充分考虑了工作机理和工作特性,通过转子流量器数学模型推导出来的结果的正确性得到了有效的提升,但是,分析其在实际中的应用问题,利用数学模型计算出来的黏滞压力损失系数K不是十分标准。一般情况下,K值是通过实流标定实验方法得到的,因此,不单独计算这一损失系数。为了使转子流量器数学模型中位置参数的个数保持稳定,主要是将节流黏滞阻力压力带来的损失影响归入到留出系数并体现出来,采取这样的方式就能减少未知数的个数。通过实流实验,利用测得的流量和浮子所产生的高度可以确定流量方程中的一个未知数,这一未知数也就是留出系数,同时,还能获取流量和转子的高度所一一对应的转子流量传感器所对应的流量方程。
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一般经常应用的自祐仪表系列涡街流量计(气体流量计)的基本原理是卡门涡街原理,即“涡街旋涡分离频率与流速成正比”。变送器流通本体直径与仪表的公称口径基本相同。如图一所示,流通本体内插入有一个近似为等腰三角形的柱体,柱体的轴线与被测介质流动方向垂直,底面迎向流体。
当被测介质流过柱体时,在柱体两侧交替产生旋涡,旋涡不断产生和分离,在柱体下游便形成了交错排列的两列旋涡即“涡街”。理论分析和实验已证明,旋涡分离的频率与柱侧介质流速成正比。
旋涡交错分离,在柱体两侧及柱体后面的尾流中产生脉动的压力,设在柱体内部(或后面)的检测探头受到这种微小的脉动压力的作用,使埋设在探头内的压电晶体元件受到交变应力而产生交变电荷信号。该信号经放大器上的电荷变换、放大，滤波限幅和触发整形处理后，输出频率与旋涡分离频率相同的方波电压脉冲信号。该信号再送到就地显示仪，传感器输出的每一个脉冲将代表一定体积的被测流体。一段时间内的输出总脉冲数,将代表这段时间内流过传感器的流体总体积。
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SICKFLOWSIC500气体超声波流量计
采用了最前沿的超声波传感器技术，西克公司的FLOWSIC500可以满足天然气计量行业高精度的要求。由于没有任何可移动的机械部件，同时带有自诊断功能，降低了维护的成本。FLOWSIC500具有过载保护功能，智能诊断系统可以实时地监测系统的精度。
重复标定简单易行，甚至可以不移动超声波流量计的表体。另外，FLOWSIC500可以直接安装到现有的计量系统中，他可以进行自供电也可以通过备用电池进行断电保护。他兼容所有的天然气计量标准，当你选用FLOWSIC500进行贸易计量时，可以保证能够进行长期稳定地计量，并且不会发生堵塞。
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气体流量计主要是以介质名称来命名的。能用来测量气体的流量计有：涡街流量计、金属浮子流量计、V锥流量计、孔板流量计、气体涡轮流量计等，根据现场工况来选型那种流量计最适合现场计量。
V锥流量计
金属转子流量计
涡街流量计
气体涡轮流量计
热式气体质量流量计
可以测量气体的流量计有以上几种。具体要看现场的工况来确定。
流量计英文名称是flowmeter，全国科学技术名词审定委员会把它定义为：指示被测流量和（或）在选定的时间间隔内流体总量的仪表。简单来说就是用于测量管道或明渠中流体流量的一种仪表，工程上常用单位m3/h。
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对气体涡轮流量计仪表系数稳定性的分析I2【.】LOGY城市燃气2007/4(Vo1.386)对气体涡轮流量计仪表系数稳定性的分析天津工程师范学]~(3000721郑建梅梁永超张伟伟天津大学机械工程学]~(3000721刘正先摘要气体涡轮流量计是一种应用于气体输运的计量工具,仪表系数的稳定性对其计量的准确度有重要影响.本文通过对气体涡轮流量计仪表系数不稳定原因的分析,提出了有效的解决方法,测试结果证明流量计仪表系数曲线更加稳定.计量准确度得到提高.关键词气体涡轮流量计仪表系数稳定性分析1前言气体涡轮流量计是一种速度式流量计,在国际上已有半个世纪的工业应用历史.我国从6O年代中期开始生产.已形成全系列化仪表.由于其较高的精确度,良好的重复性和较宽的范围度以及维护方便等原因.是目前流量仪表中比较成熟的高精度仪表.我们在对气体涡轮流量计进行研制和开发过程中发现.各型号气体涡轮流量计仪表系数普遍存在不稳定的问题作为计量仪表,仪表系数稳定是保证不同条件下计量精度的必要保证,为此,本文分析了气体涡轮流量计仪表系数不稳定的原因并进行了有效改进.2流量计结构和工作原理气体涡轮流量计(结构示意如图1所示)是将涡轮置于被测流体中.当气体流经流量计时.在整流器的作用下被整流和加速.由于涡轮的叶片与流过气体之间存在一定夹角.气体流动对涡轮产生转动力矩.使涡轮克服机械摩擦阻力矩和流动阻力矩而旋转『1l试验证明.在一定流量范围内,涡轮的角速度和通过涡轮的流量成正比涡轮的旋转带动脉冲发生器旋转.脉冲接收装置接收脉冲发生器传递的脉冲,还要迅速改变各国技术,管理水平的差距.向先进看齐.为燃气工业的发展注人新的动力.(4)国际上从本世纪初已开始注意到这一发展动向.原因是美国从上世纪末起,根据其自身的实践经验.开展了许多研究工作,提出了整体配气管道fDistributi0nPipelineIntegrity)的概念,类似于整体性输气管道.将使城市配气管网的建设达到一个新的阶段.从更广泛和更高的层次上考虑和处理安全,效益等诸多发展中的问题在2006年23届世界燃气大会上.有17个国家已合作研究这一课题,认为可以分享美国的研究成果.并发表了初步的研究成果和思路.在2009年24届世界燃气大会上将有更多的成果出现,对整个行业的创新回起到推动作用,值得引起注意.参考文献1方开泰,马毅林,吴传义,刘璋温着.数理统计与标准化[MJ.技术标准出版社.1981.32于海涌,李芳.安全理论基本假说【JJ.中国工程科学.2006年第8卷第10期.3MelYsreos/JeremyBending(Canada/UnitedKingdom)Re—portofStudyGroup4.1”DistributionPipelineIntegrity”【RJ.23rdWorldGasConference.June2006.Amsterdum.Netherlands.www,chinagas.org.CF19城市燃气2007/4(Vo1.386)图1气体涡轮流量计结构示意图1一前导流2一叶轮3一支架4一压力传感器5一智能积算仪6一温度传感器7一脉冲信号传感器通过智能仪表进行换算得到实际流量.3仪表系数的影响因素及改进仪表系数是衡量涡轮流量计准确度和量程比的一个关键系数.系数取值的正确与否决定了信号接受,转换结果与实际流量的误差大小.要使涡轮流量计正常工作.其仪表系数K必须为一稳定的常数值.即K应不随流量的变化而变化.但实际上涡轮流量计的工作特性并非如此.引入仪表系数计算公式[2]:q兰2xlrA去1.2Pq一1.2Pql㈩Il,_一涡轮流量计所发出的脉冲总数qv-一通过流量计的气体总量Z_一涡轮的叶片个数一叶轮叶片与轴线的夹角严一叶轮叶片的平均半径A～叶轮的流通面积一涡轮轴与轴承之间摩擦产生的机械摩擦阻力矩Ta-一气体通过涡轮时对涡轮产生的流动阻力10矩p-一通过涡轮流量计流体的密度可以看出.涡轮流量计的仪表系数与涡轮的叶片数,叶片与轴线的夹角,叶片平均半径,叶轮流通面积,涡轮轴的机械摩擦阻力矩,气体对涡轮产生的流动阻力矩以及被测气体密度等众多因素有直接的关系其中气体对叶轮产生的流动阻力矩很小可以忽略其余因素的影响我们分别从以下两方面进行分析:f11对某一涡轮流量计产品,其几何结构如:叶片数,叶片与轴线的夹角,叶片平均半径,叶轮流通面积理论上应该是固定不变的.但是由于客观原因.如叶片加工精度影响或外界温度变化等或多或少会使同一批次产品几何参数不同目前常用的流量计叶片材质多为聚甲醛塑料.加工方式为注塑成型聚甲醛的线膨胀系数为1lxl0-5/~C.尺寸受外界温度影响较大.叶片角度,叶轮流通面积很容易产生变化.导致流量计仪表系数不稳定f21涡轮轴与轴承之间摩擦产生的机械摩擦阻力矩对仪表系数的影响.包括两方面:首先.轴承本身的因素为了使涡轮获得更好的灵敏性.通常选用微型轴承.同时考虑到仪表的维护.又大多使用双密封自润滑轴承.这种结构则会增大轴承本身的摩擦阻力系数.虽然在大流量工作状态下该阻力几乎没有任何影响.但在小流量工作状态下对流量计仪表系数的影响却非常显着.其次,装配对轴承的影响.微型轴承本身运行受到的外界应力必须非常小.若装配时轴承内圈和轴配合过紧.很容易使轴承受力过大.结果不仅影响轴承的灵敏性.还会显着增大机械摩擦阻力矩.改变流量计原有仪表系数值针对上述存在问题.本文从叶轮材质和轴承两方面对仪表系数的影响做了大量试验.通过综合比较确定将叶轮材质由聚甲醛塑料改为铝合金.比起聚甲醛塑料.铝合金具有尺寸稳定性好等优点同时考虑到轴承的静摩擦阻力系数,运行寿命等要求.轴承在安装时避免受力过大.采用滑动配合的方式进行装配.对改进前,后的流量计进行了测试:任选3台改进前的DN100涡轮流量计.测量得仪表系数分别为5285,5270,5200.误差曲线如图2所示.再任选3台改进后表系数均为3275.而改进前的仪表系数在5200—5285中间变化.变化幅值为1.6%,仪表系数的不确定性给涡轮流量计的批量生产带来很大麻烦.而改进后系数的唯一性则大大节约了产品的检测工作量.提高了生产效率4结论通过对影响涡轮流量计仪表系数的因素进行分析,得出如下结论:要求涡轮流量计获得稳定的仪表系数,从两个方面人手可取得好的效果:1)消除叶轮本身的影响.即叶轮本身随外界变化而改变量尽可能地小,同时尽量降低加工精度的影响,如本文选用铝[标签:快照]
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