几种常见的流量测量方法气体
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工业火炬排放气流量计量的3种流量计工业火炬排放气流量的计量一直以来都是炼油、石化、化工和其他各类工厂的需求,近年来,能源管理部门对工业火炬排放气流量计量提出了新的要求,必须实现持续不间断计量。
随着企业内部精细化管理的不断深入,节能、减排对工业火炬排放气管理提出了更严格的要求,减少火炬气排放成为企业管理的重要任务之一。
结合各行业火炬排放气的工况及基础条件,最终选择出了热式气体质量流量计、毕托巴流量计、气体超声波流量计等3种流量计。
1、热式气体质量流量计热式气体质量流量计利用的是温差法测量原理,即利用流动中的流体与热源(流体中加热的物体)之间热交换关系测量流体的流量,主要用于测量气体。
该流量计的测量元件由两个RTD铂热电阻组成。
其中,一只RTD作为参考端,用于检测介质的当前实际温度;另一只RTD作为测量端,其内部装有一个独立的加热器,当传感器置于无流量的介质中时,由于测量端恒定功率加热的作用,将在两只RTD间形成一个温度差值(∆T)。
当介质流过测量端表面时,基于热传导原理,介质分子将带走测量端RTD表面的部分热量,而参考端RTD的温度将保持不变,进而造成两只RTD间温度差值的变化。
温差的变化与介质的流量及介质本身的热特性有关,较高的流速或密度较大的介质将加快两RTD间温差的变化,两个RTD之间的温差在无流量的状态下达到最大。
随着流量的增加,被加热的RTD冷却,温差就减小。
所以,根据两个RTD铂热电阻间温度差值的变化可以推算出介质的流量,通过线性化电路将温差的变化转换成与流量相对应的输出信号。
2、毕托巴流量计毕托巴流量计采用压差法测量原理,主要由节流装置、引压管线以及差压变送器组成。
当流体流经节流装置时,流体会在节流装置的作用下局部收缩。
流经节流装置后,流速会瞬间增大,压力陡然降低,在节流装置前后会产生一个差压,管道内流体的流量越大,节流装置前后的差压就越大。
差压的大小与流量、节流装置形式、流体的物理性质等因素有关。
流量计的常用几种类型在流体控制领域,流量计是常用的测量工具。
流量计按照工作原理和测量方式可以分为多种类型。
本文将介绍流量计的几种常用分类。
1. 压力式流量计压力式流量计是通过对流体产生的压差进行测量,以推断被测流体的流量的测量方法。
常见的压力式流量计有差压式、孔板式、喇叭喉管式等。
•差压式流量计是利用一根压力管或产生压力的元件将流体压缩或扩张而产生的压差,并利用测量压差进行流量测量的方法。
差压式流量计的优点在于易于安装和使用,适合于许多气体和液体的测量。
•孔板流量计是一种常见的差压式流量计。
它使用具有中央圆孔的板,当流体通过这个圆孔时产生了一个压差,根据这个压差,可以计算出被测流体的流量。
•喇叭喉管流量计是利用喇叭喉管产生进出口压差,根据过流面积和局部阻力计算的一种差压式流量计。
喇叭喉管的优点在于测量范围大,误差小,稳定性好。
2. 体积式流量计体积式流量计是直接测量被测流体通过流量计体积的方法。
常用的体积式流量计有滴定式、容积式、转子式等。
•滴定式流量计是在计算总流量时通过频繁的取样和称重得到的。
相关应用环境中,滴定式流量计广泛应用于肾透析液配制、药物注射泵精确控制等液量精度要求较高的场合。
•容积式流量计是一种直接读取被测流体体积的流量计,包括正弦板式、齿轮式、螺杆式、中测式、浮子式等。
其中齿轮式流量计结构简单,计量范围大,适用于粘度较小液体(如水、乙醇等)的流量测量。
•转子式流量计主要由转子和测量传感器组成,转子随流体转动,测量传感器会根据转子的转动生成信号输出,并通过数值积分计算出流体的累积体积,从而实现流量测量。
3. 质量式流量计质量式流量计是通过测量被测流体在单位时间内通过流量计的质量,然后再将质量转换为流量的方法。
常用的质量式流量计有热式、振动式等。
•热式质量流量计通过测量流过传感器时冷却的流体的热量,来计算流体的体积和质量流量。
由于数据处理比较复杂,所以前期的使用和维护相对困难。
•振动式质量流量计是以振动的方式来测量流体质量流量的一种流量计,具有测量精度高、测量范围广和响应速度快等优点。
物理实验技术中的流速测量方法与技巧引言:在物理实验中,流体的流速是一个重要的参数,它对于研究流体运动和流量的特性至关重要。
本文将介绍几种常用的流速测量方法与技巧,帮助读者了解流体的运动规律和实验操作。
一、流速测量方法之涡轮流量计涡轮流量计是一种常见的流速测量设备。
它利用涡轮在流体中旋转产生的频率与流速成正比的原理进行测量。
在实验中,将涡轮流量计放置在流体管道内,通过固定的转子叶片与流体发生转动摩擦,从而测量流速。
使用涡轮流量计时,需要注意选择适合流量范围的设备,以确保测量精度。
二、流速测量方法之风速计风速计主要用于气体流速的测量。
它采用热线或热膜测温原理,通过测量气体流经探头时温度的变化来计算流速。
风速计在实验中的应用非常广泛,例如测量风速、气体排放速度等。
测量时要注意探头与气体流动方向垂直,并做好温度补偿以提高测量精度。
三、流速测量方法之皮托管皮托管是一种常见且精确的流速测量仪器。
它利用流体速度与静压差的关系进行测量。
皮托管由一个通入流体的长导管和一个短导管组成。
通过测量长导管与短导管中的压力差,可以计算出流体的速度。
使用皮托管时,需要选择合适的导管长度和直径,以确保测量结果的准确性。
四、流速测量技巧之数据处理在进行流速实验时,良好的数据处理技巧是至关重要的。
首先,要保证实验中的数据采集准确可靠。
其次,在数据处理过程中,需要进行数据分析和统计,以去除异常值和噪音干扰,确保测量结果的准确性。
最后,还需要对数据进行合理的图表展示,以便清晰地观察和解读测量结果。
五、流速测量技巧之实验操作在进行流速测量时,合理的实验操作是非常关键的。
首先,要充分了解所使用仪器的操作原理和使用方法,并保证其正常工作状态。
其次,在操作过程中,要注意保持实验环境的稳定和恒定,避免外界因素对测量结果的影响。
最后,要保证实验的重复性,进行多次测量并取平均值,以提高测量的准确性。
六、流速测量技巧之误差分析在进行流速测量时,误差是无法避免的。
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。
常见流量计的不同用途1.涡轮流量计:涡轮流量计是一种利用流体通过涡轮产生旋转力矩来测量流量的装置。
它在工业生产中被广泛应用于液体和气体的流量测量。
涡轮流量计可以用于测量液态燃料、天然气、蒸汽、水和空气等流体的流量,广泛应用于化工、石化、供热、供气、供水等领域。
2.电磁流量计:电磁流量计是一种利用电磁感应原理测量导电液体流量的装置。
它可以应用于各种液体(如水、酸、碱、乳液等)的流量测量,具有精确、可靠、维护方便等优点。
电磁流量计广泛应用于给水、污水处理、化工、石油、冶金等领域。
3.转子流量计:转子流量计是一种利用液体通过转子流动时产生转动损失与流动速度成正比的原理来测量流量的装置。
它可以用于测量各种液体(如燃油、化工原料、廉价介质等)的流量,并广泛应用于石化、能源、冶金、制药、农业等领域。
4.肯尼迪流量计:肯尼迪流量计是一种利用流体通过肯尼迪管产生压力差以及差压与流量成正比的原理来测量流量的装置。
它可以用于测量气体和液体流体的流量,广泛应用于石化、化工、冶金、电力、供暖等领域。
5.悬臂管流量计:悬臂管流量计是一种利用液体或气体通过悬臂管(也称为插入式流量计)时产生压力差以及差压与流量成正比的原理来测量流量的装置。
它可以应用于测量各种气体和液体流体的流量,并广泛应用于石油、化工、电力、冶金、供暖等领域。
6.脉冲流量计:脉冲流量计是一种利用流体通过流量计产生脉冲信号来测量流量的装置。
它可以应用于各种气体和液体流体的流量测量,具有结构简单、体积小、价格低廉等特点。
脉冲流量计广泛应用于供水、供气、供热、环保、农业等领域。
7.超声波流量计:超声波流量计是一种利用超声波在流体中传播速度与流速成正比的原理来测量流量的装置。
它可以应用于各种液体和气体的流量测量,具有不易堵塞、不易损坏、不受介质成分影响等优点。
超声波流量计广泛应用于给水、污水处理、化工、石油、环保等领域。
除了上述常见的流量计,还有其他一些特殊用途的流量计,如质量流量计、液面流量计、毛细管流量计等,它们根据不同的测量原理和应用场景,被应用于各种需要流量测量的工业领域,为工业生产提供了重要的技术支持和保障。
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。
流量计常用的几种测量方法简述点击次数:179 发布时间:2010-8-31 15:48:15为了满足各种测量的需要,几百年来人们根据不同的测量原理,研究开发制造出了数十种不同类型的流量计,大致分为容积式、速度式、差压式、面积式、质量式等。
各种类型的流量计量原理、结构不同既有独到之处又存在局限性。
为达到较好的测量效果,需要针对不同的测量领域,不同的测量介质、不同的工作范围,选择不同种类、不同型号的流量计。
工业计量中常用的几种气体流量计有:(1)差压式流量计差压式流量计是以伯努利方程和流体连续性方程为依据,根据节流原理,当流体流经节流件时(如标准孔板、标准喷嘴、长径喷嘴、经典文丘利嘴、文丘利喷嘴等),在其前后产生压差,此差压值与该流量的平方成正比。
在差压式流量计中,因标准孔板节流装置差压流量计结构简单、制造成本低、研究最充分、已标准化而得到最广泛的应用。
孔板流量计理论流量计算公式为:式中,qf为工况下的体积流量,m3/s;c为流出系数,无量钢;β=d/D,无量钢;d为工况下孔板内径,mm;D为工况下上游管道内径,mm;ε为可膨胀系数,无量钢;Δp为孔板前后的差压值,Pa;ρ1为工况下流体的密度,kg/m3。
对于天然气而言,在标准状态下天然气积流量的实用计算公式为:式中,qn为标准状态下天然气体积流量,m3/s;As为秒计量系数,视采用计量单位而定,此式As=×10-6;c为流出系数;E为渐近速度系数;d为工况下孔板内径,mm;FG为相对密度系数,ε为可膨胀系数;FZ为超压缩因子;FT为流动湿度系数;p1为孔板上游侧取压孔气流绝对静压,MPa;Δp 为气流流经孔板时产生的差压,Pa。
差压式流量计一般由节流装置(节流件、测量管、直管段、流动调整器、取压管路)和差压计组成,对工况变化、准确度要求高的场合则需配置压力计(传感器或变送器)、温度计(传感器或变送器)流量计算机,组分不稳定时还需要配置在线密度计(或色谱仪)等。
流量测量原理
流量测量原理是指通过测量管道中流动流体的体积或质量来评估其流量大小的方法。
流量是指单位时间内流过管道横截面的流体体积或质量的大小。
常见的流量测量原理包括以下几种:
1. 差压法:利用管道中流体速度变化引起的压力差来测量流量。
常见的差压式流量计包括孔板流量计、喷嘴流量计、短径喉流量计等。
2. 超声波法:利用超声波在流体中传播的速度与流体流速成正比的原理来测量流量。
超声波流量计广泛应用于工业领域和生活中的热水计量等。
3. 电磁感应法:通过测量流体中导电性物质受外磁场作用时产生的感应电动势来估算流量大小。
电磁流量计适用于测量导电性液体和气体的流量。
4. 质量平衡法:根据流体中所含物质的质量变化来测量流量。
常见的质量平衡式流量计包括热式质量流量计和冷式质量流量计。
5. 涡街法:利用流体通过器件时产生的涡街频率与流速成正比的特性来测量流量。
涡街流量计适用于液体和气体的流量测量。
以上是常见的几种流量测量原理,不同的原理适用于不同的流
体和工况。
选择合适的流量测量原理是确保测量准确性的重要因素。
流量计常用的几种测量方法简述点击次数:179 发布时间:2010-8-31 15:48:15
为了满足各种测量的需要,几百年来人们根据不同的测量原理,研究开发制造出了数十种不同类型的流量计,大致分为容积式、速度式、差压式、面积式、质量式等。
各种类型的流量计量原理、结构不同既有独到之处又存在局限性。
为达到较好的测量效果,需要针对不同的测量领域,不同的测量介质、不同的工作范围,选择不同种类、不同型号的流量计。
工业计量中常用的几种气体流量计有:
(1)差压式流量计
差压式流量计是以伯努利方程和流体连续性方程为依据,根据节流原理,当流体流经节流件时(如标准孔板、标准喷嘴、长径喷嘴、经典文丘利嘴、文丘利喷嘴等),在其前后产生压差,此差压值与该流量的平方成正比。
在差压式流量计中,因标准孔板节流装置差压流量计结构简单、制造成本低、研究最充分、已标准化而得到最广泛的应用。
孔板流量计理论流量计算公式为:
?
式中,qf为工况下的体积流量,m3/s;c为流出系数,无量钢;β=d/D,无量钢;d为工况下孔板内径,mm;D为工况下上游管道内径,mm;ε为可膨胀系数,无量钢;Δp为孔板前后的差压值,Pa;ρ1为工况下流体的密度,kg/m3。
对于天然气而言,在标准状态下天然气积流量的实用计算公式为:
?
式中,qn为标准状态下天然气体积流量,m3/s;As为秒计量系数,视采用计量单位而定,此式As=3.1794×10-6;c为流出系数;E为渐近速度系数;d为工况下孔板内径,mm;FG 为相对密度系数,ε为可膨胀系数;FZ为超压缩因子;FT为流动湿度系数;p1为孔板上游侧取压孔气流绝对静压,MPa;Δp为气流流经孔板时产生的差压,Pa。
差压式流量计一般由节流装置(节流件、测量管、直管段、流动调整器、取压管路)和差压计组成,对工况变化、准确度要求高的场合则需配置压力计(传感器或变送器)、温度计(传感器或变送器)流量计算机,组分不稳定时还需要配置在线密度计(或色谱仪)等。
(2)速度式流量计
速度式流量计是以直接测量封闭管道中满管流动速度为原理的一类流量计。
工业应用中主要有:
① 涡轮流量计:当流体流经涡轮流量传感器时,在流体推力作用下涡轮受力旋转,其转速与管道平均流速成正比,涡轮转动周期地改变磁电转换器的磁阻值,检测线圈中的磁通随之发生周期性变化,产生周期性的电脉冲信号。
在一定的流量(雷诺数)范围内,该电脉冲信号与流经涡轮流量传感器处流体的体积流量成正比。
涡轮流量计的理论流量方程为:
?
式中n为涡轮转速;qv为体积流量;A为流体物性(密度、粘度等),涡轮结构参数(涡轮倾角、涡轮直径、流道截面积等)有关的参数;B为与涡轮顶隙、流体流速分布有关的系数;C为与摩擦力矩有关的系数。
② 涡街流量计:在流体中安放非流线型旋涡发生体,流体在旋涡发生体两侧交替地分离释放出两列规则的交替排列的旋涡涡街。
在一定的流量(雷诺数)范围内,旋涡的分离频率与流经涡街流量传感器处流体的体积流量成正比。
涡街流量计的理论流量方程为:
式中,qf为工况下的体积流量,m3/s;D为表体通径,mm;M为旋涡发生体两侧弓形面积与管道横截面积之比;d为旋涡发生体迎流面宽度,mm;f为旋涡的发生频率,Hz;Sr 为斯特劳哈尔数,无量纲。
③ 旋进涡轮流量计:当流体通过螺旋形导流叶片组成的起旋器后,流体被强迫围绕中心线强烈地旋转形成旋涡轮,通过扩大管时旋涡中心沿一锥形螺旋形进动。
在一定的流量(雷诺数)范围内,旋涡流的进动频率与流经旋进涡流量传感器处流体的体积流量成正比。
旋进旋涡流量计的理论流量方程为:
?
式中,qf为工况下的体积流量,m3/s;f为旋涡频率,Hz;K为流量计仪表系数,P/m3(p 为脉冲数)。
④ 时差式超声波流量计:当超声波穿过流动的流体时,在同一传播距离内,其沿顺流方向和沿逆流方向的传播速度则不同。
在较宽的流量(雷诺数)范围内,该时差与被测流体在管道中的体积流量(平均流速)成正比。
超声波流量计的流量方程式为:
?
式中,qf为工况下的体积流量,m3/s;V为流体通过超声换能器皿1、2之间传播途径上的声道长度,m;L为超声波在换能器1、2之间传播途径上的声道长度,m;X为传播途径上的轴向分量,m;t1为超声波顺流传播的时间,s;t2为超声波逆流传播的时间,s。
速度式气体流量计一般由流量传感器和显示仪组成,对温度和压力变化的场合则需配置压力计(传感器或变送器)、温度计(传感器或变送器)、流量积算仪(温压补偿)或流量计算机(温
压及压缩因子补偿);对准确度要求更高的场合(如贸易天然气),则另配置在线色谱仪连续分析混合气体的组分或物性值计算压缩因子、密度、发热量等。
(3)容积式流量计
在容积式流量计的内部,有一构成固定的大空间和一组将该空间分割成若干个已知容积的小空间的旋转体,如腰轮、皮膜、转筒、刮板、椭圆齿轮、活塞、螺杆等。
旋转体在流体压差的作用下连续转动,不断地将流体从已知容积的小空间中排出。
根据一定时间内旋转体转动的次数,即可求出流体流过的体积量。
容积式流量计的理论流量计算公式:
qf=n*V
式中,qf为工况下的体积流量,m3/s;n为旋转体的流速,周/s;V为旋转体每转一周所排流体的体积,m3/周。
在标准状态下,容积式流量计的体积流量计算公式与速度流量计相同。
气体容积式流量计属机械式仪表,一般由测量体和积算器组成,对温度和压力变化的场合则需配置压力计(传
感器或变送器)、温度计(传感器或变送器)、流量积算仪(温压补偿)或流量计算机(温压及压缩因子补偿)。