典型流体的流量测量技术(一)

传感器技术 中字

3、几种小流量的测量仪表

1)差压式

管路中接入差压发生器(节流件),测量其前后产生与 流速成比例的压差,以此求取流量。在紊流时差压与流速平方成正比,在层流时与流速成线性关系。小流量测量由层流元件(如瓦楞纸状节流板)组成差压发生器,以保证层流流动,这种差压式仪表也称层流流量计,最小可测流量5mL/min液体。差压变送器内藏喷嘴或孔板也常用作小流量测量,最小可测量15mL/min液体。

本类仪表缺点是测量受黏度影响,并易堵塞,有潴留介质部位,接触介质零部件不能全用塑料,应用局限较多。

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2)浮子流量计

它利用浮子在垂直锥形管内随着流量大小上下浮动改变流通面积,以浮子高度测定测量。若锥形度小,浮子密度和被测液体密度接近,满度流量可小至10Ml/min;2mm直径球形浮子仪表最小可至0.16Ml/min。结构简单易制成全塑料仪表,应用于纯水、洁净气体,但只是通过透明锥形管读取流量值,无输出信号作配比等流量控制。

日本曾发表可发信的小流量浮子流量计,称做(Semiflow)流量计,如图所示,浮子延伸下端为永久磁铁7,由磁敏元件10检出其位置。位置与输出信号关系如图所示。接触液体部件均由氟塑料制成。最小规格的满度流量为30mL/min,范围度5:1,测量精度为±6%FS。

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±1%R的意思精度是实际读数的±1%,是个随实际读数变化的值,±2%FS的意思精度是满量程的±2%,是个稳定的值。R是英文Read的第一个大写字母,FS是英文FullSCAL(满量程)的简写。

3)容积式流量计

小流量容积式流量计常见的有圆柱齿轮式和椭圆齿轮式仪表,通过磁性或光电检出齿轮转数,常用于测量石油制品,如动力机耗油量计量、润滑油流量监测,以及各种添加剂注入量控制等。其优点是不受黏度、密度、流速分布影响,可测量高黏度液体;缺点是有活动部件会产生磨损微粒,压损相对较大。

齿轮式仪表最小满度流量为4L/min,精确度为±0.5%;椭圆齿轮式仪表最小满度流量为0.1L/min,精确度为±2%,范围度低黏度液体为10:1,中等黏度液体为100:1,高黏度液体则更高。

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4)热式流量计

它是在上世纪80年代初半导体制造业需求的推动下得到发展,现仍是其主要使用产业。热式流量计是当前气体小流量测量的主导品种,最小满度流量为5mL/min(标准状态),测量精确度±(1-2)%FS。

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