负压气体流量计原理

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(负压气体流量计原理)

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。
(负压气体流量计原理)

斯特罗哈尔在卡门涡街理论的基础上又提出了卡门涡街的频率与流体的流速成正比，并给出了频率与流速的关系式：
式中：f涡街发生频率(Hz)
V旋涡发生体两侧的平均流速(m/s)
St斯特罗哈尔系数（常数）
d－旋涡发生体的宽度(m)
由此可见，通过测量卡曼涡街分离频率便可算出瞬时流量。其中,斯特罗哈尔数（St）是无因次未知数，
图（二）表示斯特劳哈尔数（St）与雷诺数（Re）的关系。
这些交替变化的旋涡就形成了一系列交替变化的负压力，该压力作用在检测探头上，便产生一系列交变电信号，经过前置放大器转换、整形、放大处理后，输出与旋涡同步成正比的脉冲频率信号或标准信号。
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气体质量流量计可分为两类：一类是直接式，即直接输出质量流量；另一类为间接式或推导式，如应用超声流量计和密度计组合，对它们的输出再进行乘法运算以得出质量流量。
直接式质量流量计有多种类型，如量热式、角动量式、陀螺式和双叶轮式等。这种仪表适于测量小流量气体，缺点是惰性大，测量值与气体的定压比热有关，测量元件与介质接触，易被沾污和腐蚀。为双孔板差压式质量流量计。在管道A、B处安装两个相同的孔板。在分流管道中装有两个相同的可产生方向相反的恒定体积流量q的定流量泵。
间接式质量流量计有3种主要型式:速度式流量计与密度计的组合，节流式（或靶式）流量计与容积式流量计的组合，节流式（或靶式）流量计与密度计组合。
(负压气体流量计原理)

测量范围：0-120Nm/s（20℃，101.33KPa）
准确度：±1%的读数±0.5%满量程
量程比：通常100：1（取决于标定流量范围）
管径范围：10mm-6000mm
应用范围：适合各类单一或混合气体。含尘、含沙、含湿气、各种腐蚀气体
环境温度范围：-40℃~+85℃（无显示）；-30℃~+70℃（有显示）；湿度小于90RH
介质温度范围：-40℃~+100℃；-40℃~+200℃；-40℃~+350℃
传感器直径：3、2.5
插入式传感器勘探直径：19（标准）、16、12
传感器材质：304、316不锈钢、哈氏合金、钛
探杆材质（保护套）：304、316不锈钢、哈氏合金
双向测量介质流量
(负压气体流量计原理)

吕晓红;新型呼出气冷凝液收集器的开发及其在临床中的应用研究[D];吉林大学;2008年
赵伟国;热式气体质量流量测量方法及系统研究[D];浙江大学;2009年
齐利晓;整流翼型均速管流量传感器研究[D];天津大学;2010年
葛利俊;提高浮子流量计测量精度的研究[D];天津大学;2012年
华陈权;基于槽式孔板与旋进漩涡流量计的湿气计量技术研究[D];南京理工大学;2010年
于海霞;基于PDMS微流控芯片的组织液透皮抽取方法及系统研究[D];天津大学;2011年
芦琦;基于测热式原理的集成微流体流量传感器的设计、制作及信号处理[D];上海交通大学;2011年
华亮;基于μC/OS-Ⅱ的嵌入式系统平台设计及其在智能流量计上的应用[D];浙江大学;2004年
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以上几种方法各有特点，应根据被测流体性质．流速分布情况、管路安装地点以及对测量准确度的要求等因素进行选择。一般说来由于工业生产中工质的温度常不能保持恒定，故多采用频差法及时差法。只有在管径很大时才采用直接时差法。对换能器安装方法的选择原则一般是：当流体沿管轴平行流动时，选用Z法；当流动方向与管铀不平行或管路安装地点使换能器安装间隔受到限制时，采用V法或X法。当流场分布不均匀而表前直管段又较短时，也可采用多声道(例如双声道或四声道)来克服流速扰动带来的流量测量误差。多普勒法适于测量两相流，可避免常规仪表由悬浮粒或气泡造成的堵塞、磨损、附着而不能运行的弊病，因而得以迅速发展。随着工业的发展及节能工作的开展，煤油混合(COM)、煤水泥合(CWM)燃料的输送和应用以及燃料油加水助燃等节能方法的发展，都为多普勒超声波流量计应用开辟广阔前景。
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