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气体質量凯时国际登录
发布時间:2018-05-08   点击次数:1311次

 气体質量凯时国际登录的主要特点是不受温度與压力变动的影响,其显示读数直接指示气体的质员流量。它具有一系列优点:

1.         在常壓、高壓或負壓的條件下均可選用。

2.         可在常溫、100度,甚至又高的溫度下正常運行。

3.         適用的量程範圍寬,既能用于實驗室內小流量的場所也可用于工廠生産中的大型裝置。

4.         凯时国际登录的阻力降極微。

5.         抗介質腐蝕的能力強。

6.         計量精度高。

7.         輸出電訊號,可遠傳顯示,還便于與其他儀表配合後實現流量記錄.自控或累計。

質量凯时国际登录是一种热导式仪表早在本世纪初,托马斯(Thomas)提出了它的原型,後幾經變革慚趨完善。目前許多國家有這類流星計的工業産品,廠泛應用于各個工業生産及科學實驗的領域。雖具體結構各有差異,但其原理是基本一致的。我國自1976年以來,也已有幾種産品陸續間世,較多地應用于原子能工業及半導體制造工業。凯时国际登录曾用于80大氣壓微型催化反應裝置中計量氫氣流量,己取得了成功的經驗。若能把它推廣應用于石油、化工業的各個方面必將收到良好的效益。

 

質量凯时国际登录原理图

    這種凯时国际登录的基本原理是在一很小直徑(4毫米)的薄壁金屬管(常用不繡鋼、純鎳或蒙乃爾台金等耐蝕合金)的外壁,對稱繞上四組電阻絲,相互聯接組成惠斯頓電橋(見下圖),其守橋留繞組l與繞組3分內、外兩層平繞于管了左側(上遊),繞組26則同樣地繞于管子的右側(下遊)。如圖接上值電流的直流電源後,電流通過繞組而致升溫,沿金屆導管軸向形成一個對稱分布的溫度場(圖中實線所示)。当气体流经导管時因气体吸热而使上遊管壁温度下降,通过下遊時气体放热,管壁温度上升,导致了温度场的变异,即温度zui高点位置向右偏移(圖中虛線所示)。电阻丝采用电阻温度系数较大的材料能灵敏地反映温度的变化而使电桥失去平衡。zui后,将电桥的不平衡电压讯号放大或者转换成电流讯号。从理仑上来说这输出讯号的大小正比于气体的质量流量與气体比热的乘积,可简单地表达为:

 

式中:E一輸出訊號    k一比例常數

    Cp一氣體比熱(定壓)  M一氣體的質量流量

A*量计各绕组與周围环境间的总传热系数

    就理想气体而言,气体的比热是不随压力而变化的常值,所以输出讯号仅與气体的质量流量成正。一般的真实气体其比热受压力影响的变动幅度很小故仍可用输出讯号直接代表质量流量。认为與压力的大小无关。在实用中,因难于计量气体的质量来标定仪表故常以换算成标准状态下(760毫米汞柱、0760毫米汞柱、20)的氣體體積(標升或標立米表示)來標稱氣體的質量。

根據這種儀表的原理、性能,結合凯时国际登录的使用經驗及測試情況下面幾個方面值得注意:

1.當儀表的工作條件變換時(如變更介質、環境溫度大幅度變化等),對儀表的零位應重新加以調整。同時,儀表的導管必須水平安裝,要用水平儀校准。否則將增大工作條件變化對零位漂移的影響。機架更不可有震動或搖擺等情況故不宜在船舶上使用。

2.對相當于0—100kg/cm2壓力、07標升/小時流量(空氣)範圍內的大量測試數據進行關聯運算,用zui小二乘法原理求直線回歸方程,其相關系數λ值均在0.9990.9999范围内,证明仪表具有良好的线性度。但线性度與量程大小有着流量越大,非线性越严重,所以一般把量程限定在04標升/(空氣)以内,以确保良好的线性度。为了能测量大流量而又保证线性度,可采用分流原理来扩展仪表的量程。如采取旁路管、文丘利管、孔板等配合使用,量程可分别扩大到每小時几十、几百、几千標升,直至几万标立方。

3.雖然真實氣體的比熱隨壓力的不同而有變化甚至某些氣體的變動幅度還比較大(見表1),但儀表的測量精度仍能保持桂一定範圍內(見表2)

4.導管材質的選擇,除了考慮耐腐蝕性以外,以選用導熱性能較好的材料爲佳。以測目氮氣爲例,同樣在0—100kg/cm2壓力及07標升/小時流量的范围内测试,用镍管的测量精度为22.5%而用不鏽鋼的則爲34(鎳的導熱系數約爲不鏽鋼的三倍)

5.由于這類儀表必須在氣體比熱相對穩定的情況下才能進行正常工作所以凡是氣體成分不穩定、氣體中央帶霧沫以及工作條件逼近氣體的液化臨界區等情況由于比熱值很不穩定,均不宜使用這種儀表。如乙烯液化的臨界點是50 kg/cm29.9,在测试時发现压力超过30 kg/cm2時,仪表读数就开始失稳了。

6.若改换了一种气体介质,重新进行标定。在仪表的说明书里,常介绍不重新标定,而仅根据两种气体的比热来换算未经标定的气体流量虽简单方便,但会造成较大的误差,尤其是在高压下工作時,凯时国际登录发现仪表的灵敏度并不完全與比热成正比关表,更以重新标定为妥。

7.本仪表在使用前必须先开机预热,在未充分预热前,仪表上作不稳定。比较好的机型,其开机预热時间在两小時以内。

8.在使用过程中,当气体流量突然改变時,须通过热量的传送,管内温度重新分布,所以输出讯号的重新稳定需要一定的時间。为了能减小这种滞后现象,制造厂常在仪表的电气线路中加设微分网络,以使输出讯号快速反应。这在與其他仪表配合作流量自控時尤为必要。

 

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