气体大流量的测量
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气体流量计简易测试方法1. 引言气体流量计是一种用于测量气体流量的仪器设备,广泛应用于工业生产、实验室研究以及环境监测等领域。
为了确保气体流量计的准确性和可靠性,需要进行定期的测试和校准。
本文将介绍一种简易的气体流量计测试方法,以帮助用户快速准确地检验气体流量计的性能。
2. 测试仪器和材料•气体流量计•压力表•温度计•计量容器•气源•手动控制阀门•计时器•笔记本电脑或数据记录仪(可选)3. 测试步骤步骤1:准备工作•确保测试环境稳定,无明显的气流干扰和温度变化。
•将气体流量计安装在合适的位置,并连接好气源、压力表和温度计。
步骤2:零点校准•打开气源,调整手动控制阀门,使气体流量计读数稳定在零点附近。
•确保气体流量计的零点校准正常,如有偏差,进行相应的调整。
步骤3:流量范围测试•选择一个适当的流量范围进行测试,例如,0-100 L/min。
•打开气源,调整手动控制阀门,使气体流量计读数稳定在预定范围内。
•同时记录下压力表和温度计的读数。
步骤4:重复性测试•在相同的流量范围内,重复进行多次测试,至少进行3次。
•记录每次测试的气体流量计读数、压力表读数和温度计读数。
步骤5:计算平均值和标准偏差•将所有测试结果进行统计分析。
•计算气体流量计的平均值和标准偏差。
•根据实际需求和规范要求,判断气体流量计是否符合要求。
步骤6:数据记录和分析(可选)•将所有测试数据记录下来,可以使用笔记本电脑或数据记录仪进行记录。
•利用统计软件对数据进行分析,绘制图表,进一步评估气体流量计的性能。
4. 注意事项•在测试过程中,确保气体流量计的读数稳定在预定范围内,避免过大或过小的流量对测试结果造成影响。
•确保气源的稳定性和纯净性,避免杂质对测试结果产生干扰。
•注意测试环境的温度和压力变化,这些因素可能会对气体流量计的性能产生影响。
•根据气体流量计的规格和要求,选择适当的测试流量范围和测试时间。
•在进行重复性测试时,确保测试条件尽量一致,以减小测试误差。
常见的几种气体流量测量方法需要测量流量的气体种类繁多,最常见的空气、城市煤气、天然气和组分变化的气体。
可用来测量气体流量的仪表种类繁多,本节结合四种典型气体重点讨论差压式(含均速管流量计)、涡街流量计、旋进涡街式、超声式、气体涡轮流量计、气体腰轮式流量计的应用。
3.2.1压缩空气流量测量压缩空气是企事业单位重要的二次能源,大多由电能或热能经压缩机转化而来。
当空气压力值要求较低时,则由鼓风机产生。
对由大量能源转化而来的工质进行管理,以收到节约能源和提高设备管理水平的效果,是压缩空气流量计量的主要目的。
在化工等生产过程中,有一种重要的工艺过程氧化反应,它是以空气作原料,和另外某种原料在规定的条件下进行化学反应。
空气质量流量过大和过小,都会对安全生产、产品质量和贵重原料的消耗产生关键影响。
在这种情况下,空气流量测量精确度要求特别高,多半还配有自动调节。
锅炉和各种工业炉窖中的燃烧过程,其本质也是氧化反应,对助燃空气流量的测量,虽然准确度要求不像化工生产中的氧化反应那样高,但对环境保护和经济燃烧、节约燃料也有重要意义。
(1)空气流量测量的特点①振动大。
并非每一台空气流量计都安装在振动大的场所。
但是安装在压缩厂房和鼓风机房的空气流量计都得考虑振动问题。
这种振动主要来自压缩机和鼓风机,机器的振动通过空气管道或风管可以传到很远的地方。
其中振动最大的要数往复式压缩机,大型往复式压缩机运行时产生的振动往往带动厂房和周围地面一起振动,对相关空气流量计的准确而可靠的运行带来威胁。
它引发杠杆式差压变送器支点移动而使仪表产生示值漂移。
振动导致涡街流量传感器产生同振动频率相对应的干扰信号,引起流量示值大幅度偏高。
②气体带水。
压缩空气取自大气,而大气中总是含有一定数量的水蒸气。
水蒸气的含量用水蒸汽分压ps表示。
大气中的水蒸气饱和分压是大气温度的函数(见表3.4)。
在雨天和雾天,室外大气中的水蒸气分压达到饱和程度,即相对湿度达到100%,这时将大气压缩就如同压迫吸足水的海绵,随着体积的缩小,就有相应数量的水析出。
气体压力及流量的测量压力是用来描述体系状态的一个重要参数。
许多物理、化学性质,比如熔点、沸点、蒸气压几乎都与压力有关。
在化学热力学与化学动力学研究中,压力也是一个很重要的因素。
因此,压力的测量具有重要的意义。
就物理化学实验来说,压力的应用范围高至气体钢瓶的压力,低至真空系统的真空度。
压力通常可分为高压、中压、常压与负压。
压力范围不一致,测量方法不一样,精确度要求不一致,所使用的单位也各有不一致的传统习惯。
一、压力的表示方法压力是指均匀垂直作用于单位面积上的力,也可把它叫作压力强度,或者简称压强。
国际单位制(SI)用帕斯卡作为通用的压力单位,以Pa或者帕表示。
当作用于1m2(平方米)面积上的力为1N(牛顿)时就是1Pa(帕斯卡):但是,原先的许多压力单位,比如,标准大气压(或者称物理大气压,简称大气压)、工程大气压(即kg·cm-2)、巴等现在仍然在使用。
物理化学实验中还常选用一些标准液体(比如汞)制成液体压力计,压力大小就直接以液体的高度来表示。
它的意义是作用在液柱单位底面积上的液体重量与气体的压力相平衡或者相等。
比如,1atm能够定义为:在0℃、重力加速度等于9.80665时,760mm高的汞柱垂直作用于底面积上的压力。
如今汞的密度为13.5951g·cm-3。
因此,1atm又等于1.03323kg·cm-2。
上述压力单位之间的换算关系见表II-2-1。
表Ⅱ-2-1 常用压力单位换算表Pa kg·cm-2 atm bar mmHg 压力单位Pa 1 1.019716×10-2 0.9869236×10-5 1×10-5 7.5006×10-3 kg·cm-2 9.800665×10-4 1 0.967841 0.980665 753.559 atm 1.01325×105 1.03323 1 1.01325 760.0bar 1×105 1.019716 6.986923 1 750.062 mmHg 133.3224 1.35951×10-3 1.3157895×10-3 1.33322×10-3 1 除了所用单位不一致之外,压力还可用绝对压力、表压与真空度来表示。
气体质量流量计参数气体质量流量计通常用于测量气体流量,其最重要的参数包括测量范围、精确度、响应时间、输出信号类型等等。
本文将对气体质量流量计的参数进行详细介绍。
1. 测量范围气体质量流量计的测量范围通常指的是其能够测量的气体质量流量的最大值和最小值。
这个参数通常以单位时间内的气体质量流量表示,比如 Kg/h、g/min、mg/s等等。
不同型号的气体质量流量计的测量范围可能有所不同,通常根据使用场合和用户需求进行选择。
在选择时,需要考虑到被测量气体的质量流量范围,同时也要考虑到测量范围的精确度和响应时间等等因素。
2. 精确度精确度是气体质量流量计的另一个重要参数。
它通常由测量的误差率来表示,比如±1%、±0.5%等都是比较普遍的精确度要求。
气体质量流量计的精确度会受到多种因素的影响,比如被测气体的流动状态、流速、温度、压力等等。
在选择气体质量流量计时,需要根据实际需求进行选择,尽可能地选择精度高、适用范围广的气体质量流量计。
3. 响应时间响应时间是气体质量流量计的另一个重要参数。
它通常指当气体流量发生变化时,气体质量流量计能够捕捉到变化的时间。
响应时间越短,说明气体质量流量计的响应能力越强。
气体质量流量计的响应时间受到多种因素的影响,比如被测气体的密度、流速、温度等等。
在选择气体质量流量计时,需要根据实际需求进行选择,尽可能地选择响应时间短、适用范围广的气体质量流量计。
4. 输出信号类型气体质量流量计的输出信号类型通常有模拟输出和数字输出两种。
模拟输出是指将气体质量流量转换成模拟信号输出,通常为电流信号或电压信号。
数字输出则是将气体质量流量转换成数字信号输出,通常为RS232或RS485等串口信号。
不同用户和不同场合对气体质量流量计的输出信号类型需求也是不同的。
对于需要接入服务器或PLC等设备的用户,数字输出是比较理想的选择;对于需要接入报警器或显示屏等设备的用户,模拟输出则更为合适。
气体体积流量气体体积流量(Gas Volume Flow Rate)是指单位时间内通过一个特定截面的气体体积。
在工程中,气体体积流量的测量对于许多过程的控制和分析至关重要。
下面将对气体体积流量的概念、测量方法及应用进行详细介绍。
一、概念与定义气体体积流量是指单位时间内通过一个截面的气体体积,通常用标准体积流量表示,单位是立方米/小时(m³/h)或立方米/秒(m³/s)。
标准体积流量是指在标准条件下(通常是温度为20℃,压力为标准大气压下),气体通过截面的体积流量。
二、气体体积流量的测量方法1. 立管法立管法主要适用于密度较小、流量较小的气体。
该方法利用竖直立管原理,通过观察气体液面上升的高度来计算气体体积流量。
这种方法简单、直观,但要求气体流动稳定,适用范围有限。
2. 频率法频率法是将气体流动引入管道中的腔体,在腔体中设置薄膜压力传感器来测量气体压力变化,并通过测量腔体内气体的压力频率来计算体积流量。
频率法测量范围广、精度高,适用于各种气体的流量测量。
3.差压法差压法是使用孔板、喷嘴、测压管等装置,在气体流动的管道中制造压力差,通过测量压力差来计算气体体积流量。
差压法测量范围广,但需要校准常数。
4.热传导法热传导法是通过分析气体带有热量的流体对流过程,在气体流动截面设置传感器测量流体的温度变化,从而计算气体体积流量。
热传导法准确度高,但要求气体具有一定的热传导性能。
以上方法中,频率法和差压法是常用的气体体积流量测量方法,具有广泛的应用。
三、气体体积流量的应用气体体积流量的测量在工程中有着广泛的应用,在以下几个方面尤为重要:1. 工业过程控制:在许多工业过程中,如化工、石油、钢铁等工业领域,需要对气体体积流量进行实时测量和控制,以确保工艺的正常运行,并提高生产效率。
2. 环境监测:在环境保护领域,对气体体积流量的测量可以用于监测空气质量、检测有害气体的排放等,以便采取相应的措施保护环境。
气体质量流量测量原理气体质量流量测量原理气体质量流量测量是指通过对气体流量进行测量,来计算出气体质量的一项技术。
该技术在实际应用中具有广泛的应用,如在石油、化工、电力、环保等领域,都有不同程度地应用。
气体质量流量测量原理主要可以分为以下几类:热式气体质量流量计热式气体质量流量计是一种基于测量气体传热量的流量计。
其测量原理基于气体通过一个热源时,热源的温度会降低。
而这种温度降低的幅度与气体流量成正比。
热式气体质量流量计通过测量气体通过热源时的温差来计算气体的流量,然后将流量转换为气体的质量。
该技术具有响应速度快、精度高等特点,但对气体介质的物性要求较高。
质量流量控制器质量流量控制器是一种通过模型控制的气体质量流量测量和调节装置。
其测量原理基于质量流量的计算,然后通过模型控制器的反馈控制来实现气体质量流量的测量和调节。
质量流量控制器在流量变化剧烈、气体组成变化或在高温高压条件下有着较高的稳定性和精度,广泛应用于石油化工、食品制造等生产领域。
超声波流量计超声波流量计是一种应用于管道中的气体质量流量测量的技术。
其测量原理基于超声波在气体中传播时,会受到气流的干扰而有所改变,从而测量出气体流速。
通过对气体流速的测量,超声波流量计可以计算出气体的质量流量和体积流量。
该技术具有高精度、测量范围广等特点,但对管道的形状和尺寸有一定的限制。
微量热式气体质量流量计微量热式气体质量流量计是一种适用于微小流量测量的气体质量流量测量技术。
其测量原理基于气体通过热丝时,热丝所测量到的热量与气体的流量成正比。
通过测量气体通过热丝前后的温度差,可以计算出气体的质量流量。
该技术具有响应速度快、精度高、测量范围宽等特点,广泛应用于化学、生物医学等领域。
综上所述,气体质量流量测量原理是一项非常重要的技术,在各个领域具有广泛的应用前景。
不同的应用场景可以选用不同的测量原理和装置,并结合实际应用需求进行优化,以达到最佳的测量精度和稳定性。
气体流量计使用方法
气体流量计是一种用于测量气体流量的仪器,广泛应用于化工、制药、食品、医疗等领域。
下面介绍气体流量计的使用方法。
1. 准备工作:在使用气体流量计之前,应先检查仪器是否完好无损,各部件是否紧固、连接是否牢固。
同时,应检查被测气体的压力、温度、湿度等是否符合要求。
2. 安装气体流量计:将气体流量计安装在管道中,保证其与管道的连接紧密,不漏气。
在安装时应注意仪器的方向,保证气体能够顺畅地通过仪器。
同时,应根据被测气体的流量范围选择合适的流量计型号。
3. 校准气体流量计:在使用气体流量计之前,应进行校准。
校准的方法包括热校准、冷校准和湿校准等。
通过校准可以确保仪器的测量准确性。
4. 调整气体流量计:在使用气体流量计时,应根据被测气体的流量范围进行调整。
一般来说,气体流量计具有调整阀,通过调整阀可以改变气体流速,从而达到测量目的。
5. 使用气体流量计:在使用气体流量计时,应注意以下几点:首先,应慢慢调整气体流速,避免瞬间大流量引起的不稳定因素;其次,应注意测量时间,确保数据的准确性;最后,使用完毕后应及时清洗、保养仪器,以便下次使用。
总之,气体流量计的使用方法需要严格按照说明书进行,以保证测量结果的准确性和仪器的正常使用寿命。
一、实验目的1. 了解气体流量测量的基本原理和方法。
2. 掌握流量计的使用方法,提高实验技能。
3. 分析实验数据,验证流量测量原理。
二、实验原理气体流量是指单位时间内通过某一截面的气体体积。
实验中,通过测量气体通过已知截面积的管道时的体积和时间,计算出气体流量。
本实验采用文丘里流量计进行测量。
文丘里流量计是一种基于流体力学原理的流量测量装置,利用流体在收缩段流速增大、静压降低的原理,通过测量压差来确定流量。
实验中,通过测量气体在文丘里流量计收缩段前后的压差,结合气体密度和流速,计算出气体流量。
三、实验仪器与材料1. 文丘里流量计2. 压力表3. 气体发生器4. 空气泵5. 管道6. 计时器7. 温度计8. 密度计9. 记录纸和笔四、实验步骤1. 准备实验装置,连接文丘里流量计、压力表、气体发生器、空气泵等仪器。
2. 调节气体发生器,使气体以一定速度通过管道。
3. 测量管道截面积,记录数据。
4. 测量气体在文丘里流量计收缩段前后的压差,记录数据。
5. 测量气体温度和密度,记录数据。
6. 利用实验数据,根据流量计算公式计算气体流量。
7. 重复实验,取平均值。
五、实验数据及处理1. 管道截面积:A = 0.0015 m²2. 文丘里流量计收缩段前后压差:ΔP = 0.1 MPa3. 气体温度:T = 20℃4. 气体密度:ρ = 1.225 kg/m³5. 气体流量计算公式:Q = A √(2ΔP/ρ)根据实验数据,计算气体流量:Q = 0.0015 √(2 0.1 1.225) ≈ 0.0345 m³/h六、实验结果与分析通过实验,验证了气体流量测量原理的正确性。
实验结果显示,气体流量与管道截面积、压差、气体密度等因素有关。
实验数据与理论计算值基本一致,说明实验方法可靠。
七、实验总结本次实验成功测量了气体流量,掌握了气体流量测量的基本原理和方法。
通过实验,提高了实验技能,为今后类似实验奠定了基础。
空气流量计测量方法空气流量计是一种用于测量气体流量的仪器。
在工业生产和实验室研究中,准确测量气体流量对于过程控制和数据分析至关重要。
下面将介绍几种常见的空气流量计测量方法。
1. 体积法测量法:这是最常见的一种测量空气流量的方法。
其原理是通过测量气体通过一个确定容积的管道或装置所用的时间来计算流量。
常见的体积法测量器有漂管流量计、微孔流量计和质量流量计。
漂管流量计是一种基于著名伯努利方程的测量方法。
它是通过将气体压缩成一个直径更小的尺寸,并通过一个狭窄的管道或窗口引导气体流动来进行测量的。
漂管会随着气体流动的速度和压力的变化而改变位置,通过读取漂管的位置或压降来计算气体流量。
微孔流量计是利用细微孔的气体流通量与压差成正比的原理进行测量的。
通过测量过孔气体的流速和压差,并应用流量计算公式,可以快速准确地确定气体流量。
质量流量计则是通过在气体流动前后测量气体的质量来计算气体流量的方法。
它通常使用热敏电阻或热电偶来测量气体流动前后的温度差异,通过测量温度变化和气体热容来计算气体质量,并以此计算气体流量。
2. 激励法测量法:这是一种利用电磁感应原理进行测量的方法。
它通过在管道中安装电极或传感器来产生感应电场或磁场,并测量气体流动时产生的涡旋或涡流的信号,以确定气体流量。
激励法测量常用的方法有涡街流量计、旋翼式流量计和热式流量计。
涡街流量计利用气体流动时产生的涡旋或涡流对传感器感应电场或磁场的干扰来测量气体流量。
通过测量感应电场或磁场的变化,并应用相应的计算公式,可以准确地计算气体流量。
旋翼式流量计是通过在管道中安装一个旋转的叶轮,通过测量旋转叶轮的转速和叶轮直径来计算气体流量的。
旋转叶轮的转速与气体流速成正比,通过测量旋转叶轮的转速和叶轮直径,并应用流量计算公式,可以得出气体流量。
热式流量计则是利用气体流过传感器时带走热量来测量气体流量的。
传感器被加热至高于气体温度,当气体流过传感器时,热量会被带走,从而导致传感器温度的变化。
气体流量测量方法
气体流量的测量在许多行业中都是非常关键的一个环节,比如石化、化工、医药等行业。
不同的气体流量测量方法适用于不同的气体类型、流量范围和应用环境。
下面将介绍几种常见的气体流量测量方法。
1.差压式流量计
差压式流量计是气体流量测量中最常见的方法之一。
它基于伯努利原理,通过测量管道内部两点之间的压差来计算气体流量。
这种方法的优点在于可以测量各种不同类型的气体,比较适合于中小流量的测量。
2.热式流量计
热式流量计是一种通过测量气体通过管道时对管道内部的热量传递进行测量的方法。
这种方法适用于测量低流量的气体,可以测量气体的体积流量和质量流量。
3.超声波流量计
超声波流量计是一种通过测量气体通过管道时产生的超声波信号来测量气体流量的方法。
这种方法适用于测量各种气体类型和流量范围。
它的优点在于不会对气体产生影响,且准确性比较高。
4.涡街流量计
涡街流量计是一种通过测量气体通过管道时产生的涡旋频率来计算气体流量的方法。
这种方法适用于测量中小流量的气体,且测量范围比较窄。
5.质量流量计
质量流量计是一种通过测量气体质量流量来计算气体流量的方法。
这种方法适用于测量高流量和高压气体,但相对比较昂贵。
总结
在选择气体流量测量方法时,需要考虑气体类型、流量范围、环境条件和测量要求等因素。
不同的测量方法各有优缺点,在实际应用中需要根据具体情况进行选择。
无论采用哪种方法,都需要保证测量准确性和稳定性,以确保生产过程的正常运行。
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气体大流量的测量
气体大管路流量的测量常见于城市煤气、天然气、风管、锅炉和各种炉窑内的烟气、石油炼厂和石化行业的火炬气。
这些流量的测量对经济燃烧、保护环境以及贸易结算有着重要的意义。
1、气体大流量测量的特点有:a.口径大,直管段往往难以保证;b.静压低,流速低,只允许有很小的压力损失;c.流速变化范围大,要求仪表具有较大的范围度;d.流体含有粉尘,有时还含有焦油之类的粘稠物;e.有些流体有腐蚀性;f.气体组分变化不定;g.流体温度高;
h.有些烟气温度降低后,湿度升高,甚至带液。
2、插入式流量计在大口径气体流量测量的应用较为广泛,如插入式涡街流量计、插入式气体涡轮流量计、差压式均速管流量计、热式气体质量流量计等,但由于流体性质不同,应用时所存在的问题有明显不同。
(1)插入式涡街流量计。
插入式涡街流量计的测量头一般为DN50,对于常温常压条件下的空气,可测流速下限约为6m/s。
有很多测量对象,流速常常低于6m/s,尤其是在水煤气及某些驰放气,由于氢含量较高,流体密度较小,旋涡对传感器的推力相应变小,这时,能可靠测量的流速下限还有升高,所以,仪表往往满足不了测量对象的要求。
涡街流量计指示的体积流量,不会因流体组分和温度变化而产生密度变化的影响,但将压力状态下的体积流量换算到标准状态,需
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要进行流体温度、压力和压缩系数的补偿。
(2)差压式均速管流量计。
这种流量计在大口径气体流量测量中用得很普遍,其原因同大口径水流量相似。
差压式均速管流量计在气体流量测量中应用成败的关键是引压管不要被水滴堵住。
由于定型的均速管产品所带的切断阀多半为针型阀,通径较小,而流体中的水汽经冷凝变成液滴,如果针型阀处理得不好或引压管坡度欠合理,此液滴极易将通路封死。
(3)插入式气体涡轮流量计。
用高灵敏度的插入式气体涡轮流量计测量洁净气体的流量,有很多明显的优势。
其一是简单可靠,价格较低;其二是线性分度,可测流速下限比涡街流量计和均速管流量计低。
在这种仪表中,最重要的部分是轴承和轴,如果用一般材质制成,寿命不长。
若选用专门技术制成的宝石轴承配上镍基碳化钨轴,寿命大大延长。
(4)热式气体质量流量计。
由于热式气体质量流量计的测量热敏元件的热量损失主要是气体流动所引起,因此气体组分的变化对流量示值影响很小。
这种仪表最大的优点是范围度大,可达100:1。
流体温度最高可达400℃。
但由于热丝与被测流体直接接触,在流体含有油污之类的物质时,热丝容易被污染而改变散热条件,影响测量精度,因此,有的公司推出带清洗装置的产品。
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