氣體流量計一種用于氣體流量的測量儀表,多被安裝在管路中實現(xiàn)對煤氣、天然氣、氫氣、氮氣、苯、二氧化硫、甲烷、過氧化氫等各種各樣的化學(xué)氣體的測量。常見的一種氣體流量計便是熱式氣體流量計了,這種儀器既可完成對氣體流量的測量,也可與其他設(shè)備一起用作過程控制,且其具有結(jié)構(gòu)簡單、準(zhǔn)確度高、抗磨損性強(qiáng)等特點,因此,現(xiàn)已得到相當(dāng)廣泛的使用。
氣體流量計的原理
熱式氣體流量計主要利用的是熱擴(kuò)散原理。熱擴(kuò)散原理的物理條件主要由兩個對溫度敏感的熱電阻構(gòu)成,其中一個用作速度傳感器,另一個用作溫度傳感器以實現(xiàn)對氣體溫度變化的自動補(bǔ)償功能。當(dāng)物理條件得以滿足后,熱式氣體流量計便處于正常工作狀態(tài)下,一旦有氣體流過,溫度傳感器則進(jìn)行其溫度的升高或降低來維持氣體流量的恒定,因此可通過對電路中電流的測量來對氣體的流速作以判斷。
氣體流速越快,帶走的熱量越多,使得傳感器溫度降低,為保持溫度恒定,電路中電流得以增加;反之,當(dāng)電路中電流呈減少趨勢時,表明氣體流速也正處于降低狀態(tài),流速與電流呈現(xiàn)正比關(guān)系。
影響氣體流量計準(zhǔn)確度的幾個因素:
從原理中不難看出,影響流量計計量準(zhǔn)確度的關(guān)鍵件主要是計量室和轉(zhuǎn)子,這兩種部件的加工精度直接影響到裝配后的流量計計量準(zhǔn)確度。以前我廠采用成型銑刀來加工轉(zhuǎn)子,結(jié)果效果并不好,加工出來的轉(zhuǎn)子型面的對稱性差,因此計量準(zhǔn)確度一直保持在1.5級,很難再提高。后來全部采用加工中心加工,保證了轉(zhuǎn)子和計量室的對稱度。除此之外,轉(zhuǎn)子的動平衡也是關(guān)鍵因素,每個轉(zhuǎn)子加工完畢后都或多或少存在不平衡量,而這些不平衡量一般主要影響流量計的始動流量,進(jìn)而影響小流量時的計量準(zhǔn)確度。
同步齒輪加工精度影響流量計的計量準(zhǔn)確度和運(yùn)行時的噪音,同步齒輪的作用是保證兩個共軛轉(zhuǎn)子無論轉(zhuǎn)到任何角度都能保持一定的間隙。兩個轉(zhuǎn)子的間隙根據(jù)流量計口徑的不同而變化,一般小口徑的流量計保持在0.1mm左右,大口徑的保持在0.4mm左右。間隙的大小直接影響計量的準(zhǔn)確度:間隙大,氣體通過間隙流失的相對較多,造成流量計計量準(zhǔn)確度降低,然而,燃?xì)庵斜容^大的顆粒雜質(zhì)也可以通過間隙,不對計量造成影響。反之,間隙小,通過間隙損失的氣體量就少,流量計計量準(zhǔn)確度就增大,大的顆粒雜質(zhì)不易通過間隙,從而造成流量計卡表,使流量計不能正常工作。
標(biāo)準(zhǔn)件的選用也能影響流量計的計量準(zhǔn)確性,標(biāo)準(zhǔn)件中最主要的就是軸承,我廠主要選用SKF,NSK進(jìn)口軸承。為了降低流量計的始動流量,將軸承一端的防塵蓋挑開,將軸承內(nèi)部的潤滑油脂洗出,因為油脂在軸承轉(zhuǎn)動過程中會產(chǎn)生阻尼。在流量計使用過程中,采用飛濺潤滑的方式對軸承潤滑,使軸承及時散熱,延長軸承的使用壽命。
上述分析的是流量計本身零部件對流量計計量的準(zhǔn)確度造成的影響,在實際使用操作過程中也有許多其他情況對流量計的計量造成影響。主要有以下幾個方面:
1)高壓計量低壓用氣。就是將計量室安裝到高壓管道上,然后通過調(diào)壓器調(diào)壓,用氣戶在低壓管道上用氣,當(dāng)?shù)蛪汗艿赖挠脷鈶粲脷饬坎淮髸r,根據(jù)氣體狀態(tài)方程,在溫度相差不多時,低壓管道的小流量反算到高壓管道流量會更小,甚至這個流量達(dá)不到流量計的始動流量。流量計不計數(shù)。所以會引起較大的計量誤差。
2)不合理的管道設(shè)計可能造成較大的計量誤差。圖2為實際的管道安裝簡圖,兩條并聯(lián)的管道,當(dāng)主管網(wǎng)用氣時,分管網(wǎng)手動閥關(guān)閉。流量計計量正常,當(dāng)分管網(wǎng)也用氣時,手動閥打開,由于主管道的氣體由分管道分流一部分,會使主管道內(nèi)的氣壓下降,使得1號流量計表前的壓力小于表后的壓力,流量計反轉(zhuǎn),流量計也累積流量,造成了雙倍計量。為避免這種情況必須在1號流量計前面安裝一個單向閥。
3)安裝方式正確有助于提高流量計的計量準(zhǔn)確性和延長使用壽命。流量計安裝到管道上時,應(yīng)保證流量計表體上的螺紋孔和管道法蘭的螺孔對準(zhǔn),保證法蘭的平行度,避免流量計承受其他外力,防止表體受力變形,使流量計卡死。開啟流量計時,應(yīng)先打開前閥門,然后緩慢打開后閥門,使流量計有壓啟動,避免由于氣錘效應(yīng),氣體把流量計轉(zhuǎn)子沖擊變形,造成流量計卡死。