氣體流量計原理

　　熱式氣體質(zhì)量流量計采用熱擴散原理，熱擴散技術(shù)是一種在苛刻條件下性能優(yōu)良、可靠性高的技術(shù)。其典型傳感元件包括兩個熱電阻（鉑RTD），一個是速度傳感器，一個是自動補償氣體溫度變化的溫度傳感器。當兩個RTD被置于介質(zhì)中時，其中速度傳感器被加熱到環(huán)境溫度以上的一個恒定的溫度。

　　另一個溫度傳感器用于感應(yīng)介質(zhì)溫度。流經(jīng)速度傳感器的氣體質(zhì)量流量是通過傳感元件的熱傳遞量來計算的。氣體流速增加，介質(zhì)帶走的熱量增多。使傳感器溫度隨之降低。為了保持溫度的恒定，則必須增加通過傳感器的工作電流，此增加的部分電流大小與介質(zhì)的流速成正比。

　　氣體流量計的種類

　　流量計的種類多種多樣，有的可以用來測量液體介質(zhì)，有的可以測量氣體，還有的流量計可以用來測量蒸汽等，只有對這些流量計的工作原理及特性有所了解，在選擇時才不會手足無措。那么，測量氣體的流量計都有哪些呢？下面，我們就來簡單了解下氣體流量計的種類。

　　1、速度式流量計

　　氣體渦輪流量計

　　速度式流量計是以直接測量封閉管道中滿管流動速度為原理的一類流量計。工業(yè)應(yīng)用中主要有：

　　①渦輪流量計：當流體流經(jīng)渦輪流量傳感器時，在流體推力作用下渦輪受力旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速與管道平均流速成正比，渦輪轉(zhuǎn)動周期地改變磁電轉(zhuǎn)換器的磁阻值，檢測線圈中的磁通隨之發(fā)生周期性變化，產(chǎn)生周期性的電脈沖信號。在一定的流量（雷諾數(shù)）范圍內(nèi)，該電脈沖信號與流經(jīng)渦輪流量傳感器處流體的體積流量成正比。

　?、跍u街流量計：在流體中安放非流線型旋渦發(fā)生體，流體在旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地分離釋放出兩列規(guī)則的交替排列的旋渦渦街。在一定的流量（雷諾數(shù)）范圍內(nèi)，旋渦的分離頻率與流經(jīng)渦街流量傳感器處流體的體積流量成正比。

　?、坌M旋渦流量計：當流體通過螺旋形導(dǎo)流葉片組成的起旋器后，流體被強迫圍繞中心線強烈地旋轉(zhuǎn)形成旋渦輪，通過擴大管時旋渦中心沿一錐形螺旋形進動。在一定的流量（雷諾數(shù)）范圍內(nèi)，旋渦流的進動頻率與流經(jīng)旋進渦流量傳感器處流體的體積流量成正比。

　?、軙r差式超聲波流量計：當超聲波穿過流動的流體時，在同一傳播距離內(nèi)，其沿順流方向和沿逆流方向的傳播速度則不同。在較寬的流量（雷諾數(shù)）范圍內(nèi)，該時差與被測流體在管道中的體積流量（平均流速）成正比。

　　速度式氣體流量計一般由流量傳感器和顯示儀組成，對溫度和壓力變化的場合則需配置壓力計（傳感器或變送器）、溫度計（傳感器或變送器）、流量積算儀（溫壓補償）或流量計算機（溫壓及壓縮因子補償）;對準確度要求更高的場合（如貿(mào)易天然氣），則另配置在線色譜儀連續(xù)分析混合氣體的組分或物性值計算壓縮因子、密度、發(fā)熱量等。

　　2、容積式流量計

　　羅茨流量計（氣體腰輪流量計）

　　在容積式流量計的內(nèi)部，有一構(gòu)成固定的大空間和一組將該空間分割成若干個已知容積的小空間的旋轉(zhuǎn)體，如腰輪、皮膜、轉(zhuǎn)筒、刮板、橢圓齒輪、活塞、螺桿等。旋轉(zhuǎn)體在流體壓差的作用下連續(xù)轉(zhuǎn)動，不斷地將流體從已知容積的小空間中排出。根據(jù)一定時間內(nèi)旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動的次數(shù)，即可求出流體流過的體積量。

　　在標準狀態(tài)下，容積式流量計的體積流量計算公式與速度流量計相同。氣體容積式流量計屬機械式儀表，一般由測量體和積算器組成，對溫度和壓力變化的場合則需配置壓力計（傳感器或變送器）、溫度計（傳感器或變送器）、流量積算儀（溫壓補償）或流量計算機（溫壓及壓縮因子補償）。

　　3、差壓式流量計

　　孔板流量計（差壓式流量計）

　　差壓式流量計是以伯努利方程和流體連續(xù)性方程為依據(jù)，根據(jù)節(jié)流原理，當流體流經(jīng)節(jié)流件時（如標準孔板、標準噴嘴、長徑噴嘴、經(jīng)典文丘利嘴、文丘利噴嘴等），在其前后產(chǎn)生壓差，此差壓值與該流量的平方成正比。在差壓式流量計中，因標準孔板節(jié)流裝置差壓流量計結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低、研究充分等而得到廣泛的應(yīng)用。