熱式氣體質(zhì)量流量計(jì) 測量原理及流量計(jì)算存在問題分析

發(fā)布時(shí)間：2020-01-08

熱式氣體質(zhì)量流量計(jì) 是一種測量管道流體流量的裝置，因其具有結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，性能穩(wěn)定，使用可靠，適應(yīng)惡劣環(huán)境等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于煤礦瓦斯抽采氣體流量測量。然而在實(shí)際應(yīng)用過程中常常會(huì)遇到：測量數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確？熱式氣體質(zhì)量流量計(jì) 測出的量是工況量、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的量、還是常溫狀態(tài)下的量？計(jì)算公式種類很多，應(yīng)該用哪一個(gè)？所用的公式是否正確？等等問題。因此，對熱式氣體質(zhì)量流量計(jì) 測量原理、結(jié)構(gòu)、公式來源進(jìn)行分析，找到正確的公式，然后對實(shí)際應(yīng)用過程中常見的問題進(jìn)行分析解釋。

1 熱式氣體質(zhì)量流量計(jì) 結(jié)構(gòu)及測定原理

1.1 結(jié)構(gòu)

在管道里插入1個(gè)與管軸垂直的金屬板，金屬板中心為1個(gè)圓孔，孔的中心位于管道的中心線上，孔板稱為節(jié)流元件。在孔板進(jìn)氣側(cè)距離孔板1個(gè)管道直徑的位置，安裝1個(gè)測壓管；在孔板出氣側(cè)距離孔板半個(gè)直徑的位置，安裝1個(gè)測壓管。通過測壓管測出管道內(nèi)氣體的2個(gè)壓力，2個(gè)壓力之差代入公式就可以計(jì)算出流量。如圖1。

流體在管道截面I－I以前，以一定的速度流動(dòng)，管內(nèi)靜壓力為p1。由于節(jié)流元件的孔徑小于管道內(nèi)徑，當(dāng)流體流經(jīng)節(jié)流元件時(shí)，流體截面突然收縮，流速加快，靜壓降低。當(dāng)流體流過圓孔以后，由于慣性作用，流體截面繼續(xù)收縮一定距離，到流體截面最小處，流體截面最小處（圖2中Ⅱ－Ⅱ）稱為縮脈，流體在縮脈處的流速最高，動(dòng)能最大，靜壓最低。流體流過縮脈后，流體截面開始逐漸擴(kuò)大，到管道截面Ⅲ－Ⅲ處，流體截面恢復(fù)到整個(gè)管道截面。

1.3 熱式氣體質(zhì)量流量計(jì) 測量原理

根據(jù)伯努利原理：流體在等高流動(dòng)時(shí)，流速大，靜壓就小。數(shù)學(xué)表達(dá)式為：。那么，流體從低速變?yōu)楦咚俸?，靜壓也會(huì)從高壓p高變?yōu)榈蛪簆低，高壓p高與低壓p低之差△p（△p=p高－p低）的大小與流量有關(guān)，流量越大，△p也越大。因此，我們可以通過測量△p，推算出流量。