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热式气体质量流量计 测量原理及流量计算存在问题分析

2020-01-08

 热式气体质量流量计 是一种测量管道流体流量的装置,因其具有结构简单,维修方便,性能稳定,使用可靠,适应恶劣环境等特点,广泛应用于煤矿瓦斯抽采气体流量测量。然而在实际应用过程中常常会遇到:测量数据是否准确?热式气体质量流量计 测出的量是工况量、标准状态下的量、还是常温状态下的量?计算公式种类很多,应该用哪一个?所用的公式是否正确?等等问题。因此,对热式气体质量流量计 测量原理、结构、公式来源进行分析,找到正确的公式,然后对实际应用过程中常见的问题进行分析解释。

1 热式气体质量流量计 结构及测定原理

1.1 结构

在管道里插入1个与管轴垂直的金属板,金属板中心为1个圆孔,孔的中心位于管道的中心线上,孔板称为节流元件。在孔板进气侧距离孔板1个管道直径的位置,安装1个测压管;在孔板出气侧距离孔板半个直径的位置,安装1个测压管。通过测压管测出管道内气体的2个压力,2个压力之差代入公式就可以计算出流量。如图1。

流体在管道截面I-I以前,以一定的速度流动,管内静压力为p1。由于节流元件的孔径小于管道内径,当流体流经节流元件时,流体截面突然收缩,流速加快,静压降低。当流体流过圆孔以后,由于惯性作用,流体截面继续收缩一定距离,到流体截面最小处,流体截面最小处(图2中Ⅱ-Ⅱ)称为缩脉,流体在缩脉处的流速最高,动能最大,静压最低。流体流过缩脉后,流体截面开始逐渐扩大,到管道截面Ⅲ-Ⅲ处,流体截面恢复到整个管道截面。

1.3 热式气体质量流量计 测量原理

根据伯努利原理:流体在等高流动时,流速大,静压就小。数学表达式为:。那么,流体从低速变为高速后,静压也会从高压p高变为低压p低,高压p高与低压p低之差△p(△p=p高-p低)的大小与流量有关,流量越大,△p也越大。因此,我们可以通过测量△p,推算出流量。