测量压缩空气选用哪种流量计

压缩空气流量计测量原理：

     涡街流量计是根据“卡门涡街”原理研制成的流体振荡式流量测量仪表。在一定雷诺数范围内旋涡的分离频率与旋涡发生体的几何尺寸、管道的几何尺寸有关，旋涡的频率正比于流量，其结构原理如图1所示。

涡街流量计所测量的是旋涡发生体两侧的平均速度u1，而反映被测流量的是管道中的平均流速u，它们之间的关系式为

式中：f为旋涡频率，Hz；Sr为斯特劳哈尔数；u1为发生体两侧的平均流速，m/s；d为发生体迎流面的宽度，m；u为被测介质来流的平均流速，m/s；m为旋涡发生体两侧弓形面积与管道横截面面积之比，不可压缩流体中，由于流体密度ρ不变，由连续性方程可得到m=u/u1。

由此可得体积流量为

  式中K为涡街流量计的仪表系数，1/m3。

  从式（3）可见，涡街流量计的仪表系数仅与其机械结构和斯特劳哈尔数相关，与来流流量无关。而K又表征着涡街流量计的计量特性，在下文中，重点分析在各种不同流体介质条件下K的变化规律。

2、理论分析与计算：

蒸汽对涡街流量计计量特性的影响主要有如下3个因素：首先从式（3）中可以看出，影响K值大小的因素主要有机械结构尺寸D、m、d和斯特劳哈尔数Sr4个变量．从涡街流量计基本原理上分析，在不同流体介质条件下，机械结构尺寸的变化主要是由于温度的变化带来的热胀冷缩引起，其次不同流体可压缩性的差异也会导致仪表系数的偏差。此外Sr受雷诺数的影响，而雷诺数又受黏度的影响，流体的不同带来黏度的不同，根据相关的研究黏度对涡街流量计仪表系数的影响可以忽略。下文主要分析前2个因素对华云蒸汽流量计的影响。

2.1、温度的影响：

对图1所示发生体，得到m的计算公式为

对流体流通面积而言，可以把旋涡发生体看作为矩形（宽为d，长为D，见图1），面积比为

将式（5）带入式（3）中得

相关的研究表明，当涡街流量计发生体为图1所示形状时，在d/D＝0.28时，产生的旋涡强度和旋涡的稳定性好，故取d/D＝0.28代入式（6）中得

由金属材料的线性膨胀公式得

Dt=D20[1+α（t−20）] （8）

式中：Dt为壳体温度为t的直径；D20为20℃时壳体的直径；α为材料线性膨胀系数。

将式（8）带入式（7）中得到由于温度变化而引起的仪表系数的变化为

发生体和壳体为不锈钢材质（1Crl8Ni9Ti），在20～300℃时线性膨胀系数α为16.6×10-6，将α和不同温度下的Kt带入式（9）中得到数据如表1所示。

在表1中，Kt/K20表示温度为t和20℃时仪表系数之比，表示温度为t时仪表系数的相对变化量，即由于蒸汽温度的不同所引入的计量偏差，由此计算分析可以看出温度对机械结构尺寸的变化引起对仪表系数K的影响，随着温度的升高，造成的计量偏差也越来越大。

     热式气体质量流量计（压缩空气流量计）是利用热扩散原理测量气体流量的仪表。传感器由两个基准级热电阻(RTD)组成。一个是速度传感器RH，一个是测量气体温度变化的温度传感器RMG。当这两个RTD置于被测气体中时，其中传感器RH被加热，另一个传感器RMG用于感应被测气体温度。随着气体流速的增加，气流带走更多热量，传感器RH的温度下降。根据热效应的金氏定律,加热功率P、温度差△T（TRH-TRMG）与质量流量Q有确定的数学关系式。 P/△T=K1+K2 f(Q)K3 K1、K2、K3是与气体物理性质有关的常数。 热式气体质量流量计*的温度差测量方式克服了采用恒温差原理的热式气体质量流量计测量煤气流量时因煤气中含水、油和杂质而造成的很大的零点漂移，导致无法测量的弊端。它也可以用于测量湿气体的质量流量，如矿井下瓦斯抽放、送风，排风系统中的风量（速）的实时检测。

安装方便，维修简单双向检测，防振动测量范围：0.05 - 120m/s工作温度：-40℃ - 510℃环境温度：-40℃ - 85℃湿度小于90%RH压 降：对于直径大于或等于3英寸的管道可以忽略不计电源要求：18 - 30VDC大600mA180 - 230VAC大2.5W100VAC大3.15W输出信号：与质量流量成比例的线形4-20mA与温度成比例的线形4-20mA精 度：1%的读数±0.5%的满量程重 复 性：±0.2%F.S耐 压：4.2MPa响应时间：≤850ms外壳材料：压铸铝，A2/A4可选探头材料：316L，钽，钛等可选球 阀：316L紧压接头：316L/304法 兰：316L/304报警输出：继电器常开触点容量220AC/3A或24VDC（只针对流量值的报警输出）、可以温度输出显 示：宽屏LCD显示，参数及变量可通过面板上按键设定（带密码保护）防护等级：IP65（不同厂家不同等级）

测量范围：    为了方便选型，我们将热式气体的标准体积流量简单的定义为标准状况（1个标准大气压和20度）下的体积流量。