氣體流量計(jì)原理及特性-ABG儀表集團(tuán)-金湖百納儀表科技有限公司

一、氣體流量計(jì)原理及特性

1、氣體流量計(jì)結(jié)構(gòu)

智能靶式流量計(jì)主要由測(cè)量管（外殼）、新型傳感器（含阻流元件）、積算顯示和輸出部分組成。根據(jù)不同的介質(zhì)和工況，必須選用相適應(yīng)的傳感器，因此，用戶提供準(zhǔn)確的計(jì)量對(duì)象及參數(shù)，生產(chǎn)廠家選用合適的傳感器是產(chǎn)品能否計(jì)量準(zhǔn)確的關(guān)鍵。

2、氣體流量計(jì)工作原理

當(dāng)介質(zhì)在測(cè)量管中流動(dòng)時(shí)，因其自身的動(dòng)能通過(guò)阻流件（靶式流量計(jì)）時(shí)而產(chǎn)生的壓差，并對(duì)阻流件有一作用力，其作用力的大小與介質(zhì)流速的平方成正比，其數(shù)學(xué)方式表達(dá)如下：

F=C_dAρ·V²/2

式中：F——阻流件所受的作用力（kg）

C_{d——物體阻力系數(shù)}

A——阻流件對(duì)測(cè)量管軸向投影面積（mm^2）

ρ——工況下介質(zhì)密度（kg/m^3）

V——介質(zhì)在測(cè)量管中的平均流速（m/s）

阻流件（靶）接受的作用力F，經(jīng)剛性連接的傳遞件（測(cè)桿）傳至傳感器，傳感器產(chǎn)生電壓信號(hào)輸出：

V=KF

式中：V——傳感器輸出的電壓（mV）, K——比例常數(shù)，

F——阻流件（靶）所受的作用力（kg）

由此，此電壓信號(hào)經(jīng)前置放大、AD轉(zhuǎn)換及計(jì)算機(jī)處理后，即可得到相應(yīng)的瞬時(shí)流量和累積總量。

3、氣體流量計(jì)產(chǎn)品特點(diǎn)

·整臺(tái)儀表結(jié)構(gòu)堅(jiān)固無(wú)可動(dòng)部件，插入式結(jié)構(gòu)，拆卸方便；

·可選用多種防腐及耐高低溫材質(zhì)（如哈氏合金，鈦等）；

·傳感器不與被測(cè)介質(zhì)接觸，不存在零部件磨損，使用安全可靠；

·可就地采用干式標(biāo)定方法，即采用砝碼掛重法。按鍵操作即可完成標(biāo)定；

·具有多種安裝方式供選擇，如選擇在線插入式，安裝費(fèi)用低；

·具有一體化溫度、壓力補(bǔ)償，直接輸出質(zhì)量或標(biāo)方；

·具有可選小信號(hào)切除、非線性修正、濾波時(shí)間可選擇；

·能準(zhǔn)確測(cè)量各種常溫、高溫400度、低溫-200度工況下的氣體、液體流量；

·靈敏度高，能測(cè)量超小流量，其可測(cè)低流速為0.8m/s，測(cè)量范圍寬，Z大可達(dá)1：30；

·計(jì)量準(zhǔn)確，精度可達(dá)到0.2%；

·重復(fù)性好，一般為0.05%～0.08%，測(cè)量快速；

·壓力損失小，僅為標(biāo)準(zhǔn)孔板的1/2△P左右；

·抗干擾，抗雜質(zhì)能力特強(qiáng)；

·可根據(jù)實(shí)際需要更換阻流件（靶片）而改變量程；

·低功耗電池現(xiàn)場(chǎng)顯示，能在線直讀示值，顯示屏可同時(shí)讀取瞬時(shí)和累積流量；

·安裝簡(jiǎn)單方便，極易維護(hù)；

·多種輸出形式，能遠(yuǎn)傳各種參數(shù)；

·抗震動(dòng)性強(qiáng)，一定范圍內(nèi)可測(cè)脈動(dòng)流。

二、氣體流量計(jì)技術(shù)參數(shù)及內(nèi)容

1、主要技術(shù)參數(shù)表

被測(cè)介質(zhì)	液體；氣體；蒸汽
公稱直徑	法蘭式15～500mm		夾裝式15～500mm		插入式65～5000mm
公稱壓力	0.6～42MPa		0.6～42MPa		0.6～42MPa
介質(zhì)溫度	-200℃～+350℃
精確度	±0.2%	±0.5%		±1.0%		±1.0%
范圍度	1：5（液體）	1：10（液體、氣體）		1：30（液體、氣體）		1：12（蒸汽）
補(bǔ)償形式	溫度補(bǔ)償；壓力補(bǔ)償
重復(fù)性	0.05%～0.08%
供電電源	機(jī)內(nèi)自備鋰電池（3.6V）；外供電源24VDC
輸出形式	現(xiàn)場(chǎng)顯示；4～20mA,二線制；脈沖0～5V；RS485/RS232；HART
測(cè)量管材料	碳鋼；不銹鋼；亦可按用戶要求協(xié)商提供
防爆標(biāo)志	本安型（ExiaⅡCT4）隔爆型（ExdⅡCT4）
防護(hù)等級(jí)	IP65;IP67
法蘭規(guī)格	流量計(jì)連接法蘭規(guī)格執(zhí)行GB/T系列標(biāo)準(zhǔn)，也可以根據(jù)用戶要求特殊加工。

三、氣體流量計(jì)測(cè)量范圍選擇（超出流量范圍的可以訂做）

1、標(biāo)準(zhǔn)水流量測(cè)量范圍表

公稱口徑DN（mm）	流量計(jì)測(cè)量范圍（m3 /h）	靶徑比范圍	Z大壓降（kPa）
15	0.1～3	0.8～0.5	75.53
20	0.17～5	0.8～0.5	55.12
25	0.3～9	0.8～0.4	34.45
32	0.5～14	0.8～0.3	24.12
40	1.0～24	0.8～0.3	17.23
50	1.5～40	0.8～0.3	6.89
65	2.5～60	0.7～0.35	5.51
80	3.5～90	0.7～0.35	4.31
100	5～140	0.7～0.3	2.76
125	6～200	0.7～0.3	2.07
150	10～300	0.6～0.25	1.38
200	18～560	0.6～0.25	0.89
250	25～800	0.5～0.25	0.56
300	40～1200	0.5～0.2	0.35
350	50～1500	0.5～0.2	0.01
400	65～2000	0.5～0.2	0.07
450	90～2600	0.4～0.2	0.06
500	110～3300	0.4～0.2	0.05
550	140～4100	0.35～0.2	0.04
600	170～5000	0.3～0.15	0.03
700	230～6800	0.3～0.15	0.011
800	300～9000	0.3～0.15	0.0083
900	370～11000	0.3～0.15	0.0062
1000	470～14000	0.2～0.1	0.0055
1100	560～16000	0.2～0.1	0.0041
1200	670～20000	0.2～0.1	0.0034
1300	780～23000	0.2～0.1	0.0028
1400	900～27000	0.2～0.1	0.0018
1500	1050～31000	0.2～0.1	0.0016
1600	1200～32500	0.2～0.1	0.0014
1700	1350～36500	0.2～0.1	0.0012
1800	1510～40800	0.2～0.1	0.0011
1900	1680～45500	0.2～0.1	0.0010
2000	1850～50000	0.2～0.1	0.0009
2100	1980～55800	0.2～0.1	0.0008

注：實(shí)際壓降=（實(shí)際流量/滿量程流量） ×滿量程Z大壓降。

2、選型計(jì)算

氣體流量計(jì)的選型需經(jīng)過(guò)計(jì)算,把實(shí)際流量轉(zhuǎn)換成等量的標(biāo)準(zhǔn)流量,然后再按選型表選擇合適口徑及

型號(hào)。計(jì)算公式如下：

液體介質(zhì): q0=

氣體介質(zhì): Q0

q0——標(biāo)準(zhǔn)水的流量（m3/h） Q0——標(biāo)準(zhǔn)干空氣流量（Nm3/h）

q1——實(shí)際液體介質(zhì)滿量程流量（m3/h）

Q1——實(shí)際氣體介質(zhì)標(biāo)態(tài)滿量程流量（m3/h）

ρ0——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)水的密度 ρN ——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)干空氣密度

ρ——實(shí)際介質(zhì)密度

標(biāo)準(zhǔn)條件指：

標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)壓力：Po=101.325kPa（絕）標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)溫度：t0=20℃

標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)空氣密度：ρ空氣= 1.293kg/m3 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)水密度: ρ水 =999.8kg/m3

3、工況壓力下飽和水蒸汽流量測(cè)量范圍表

公稱口徑	測(cè) 量范圍（表壓） t/h
公稱口徑	0.1Mpa	0.2Mpa	0.3Mpa	0.4 Mpa	0.5Mpa	0.6 Mpa	0.8Mpa	1.0Mp	1.5Mpa	2.0Mpa
15	0.002~0.02	0.003~0.03	0.005~0.05	0.007~0.07	0.008~0.08	0.009~0.09	0.012~0.12	0.015~0.15	0.023~0.23	0.03~0.3
20	0.003~0.03	0.006~0.06	0.009~0.09	0.012~0.12	0.015~0.15	0.017~0.17	0.022~0.22	0.028~0.28	0.04~0.4	0.055~0.55
25	0.005~0.05	0.009~0.09	0.014~0.14	0.019~0.19	0.02~0.2	0.027~0.27	0.035~0.35	0.044~0.44	0.065~0.65	0.085~0.85
32	0.008~0.08	0.016~0.16	0.023~0.23	0.032~0.32	0.036~0.36	0.044~0.44	0.056~0.56	0.072~0.72	0.1~1.0	0.14~1.4
40	0.012~0.12	0.025~0.25	0.036~0.36	0.045~0.45	0.058~0.58	0.069~0.69	0.09~0.9	0.11~1.1	0.16~1.6	0.22~2.2
50	0.02~0.2	0.038~0.38	0.057~0.57	0.075~0.75	0.09~0.9	0.1~1.0	0.14~1.4	0.17~1.7	0.26~2.6	0.34~3.4
65	0.035~0.35	0.065~0.65	0.1~1.0	0.13~1.3	0.15~1.5	0.18~1.8	0.24~2.4	0.29~2.9	0.44~4.4	0.58~5.8
80	0.05~0.5	0.1~1.0	0.15~1.5	0.18~1.8	0.23~2.3	0.27~2.7	0.36~3.6	0.45~4.5	0.66~6.6	0.88~8.8
100	0.08~0.8	0.15~1.5	0.23~2.3	0.28~2.8	0.36~3.6	0.42~4.2	0.56~5.6	0.7~7.0	1.0~10	1.3~13
125	0.12~1.2	0.24~2.4	0.35~3.5	0.48~4.8	0.56~5.6	0.68~6.8	0.89~8.9	1.1~11	1.6~16	2.1~21
150	0.18~1.8	0.35~3.5	0.5~5.0	0.7~7.0	0.82~8.2	0.96~9.6	1.2~12	1.5~15	2.3~23	3.1~31
200	0.32~3.2	0.6~6.0	0.9~9.0	1.2~12	1.4~14	1.7~17	2.2~22	2.8~28	4.1~41	5.5~55
250	0.5~5.0	1.0~10	1.4~14	1.9~19	2.2~22	2.7~27	3.5~35	4.4~44	6.5~65	8.6~86
300	0.7~7.0	1.4~14	2. ~20	2.5~25	3.3~33	3.9~39	5~50	6.2~62	9.2~92	12~120
350	1.0~10	1.9~19	2.8~28	3.5~35	4.4~44	5.2~52	7~70	8.5~85	12~120	16-160
400	1.3~13	2.5~25	3.6~36	4.7~47	5.8~58	6.8~68	9~90	11~110	16~160	22~220
450	1.6~16	3.1~31	4.6~46	6.0~60	7.4~74	8.6~86	11~110	14~140	21~210	27~270
500	2.0~20	3.8~38	5.6~56	7.0~70	9.1~91	10~100	14~140	17~170	26~260	34~340