氣體特別是壓縮空氣流量的測量是目前很多生產(chǎn)商和貿(mào)易商非常關(guān)注的領(lǐng)域。他們每天都在和氣體打交道。大多數(shù)公司對能源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)都有極大的興趣
為保證壓縮空氣系統(tǒng)且有效地運(yùn)行
在這里我們分別介紹幾種流量測量儀器的工作原理
。每一種測量原理都有它的應(yīng)用范圍、優(yōu)勢以及不足。流量測量應(yīng)用術(shù)語簡介
| 容積流量（實(shí)際容積流量） | m3/h, m3/min, l/min | 單位時間內(nèi)流過氣體的體積 |
| 質(zhì)量流量 | kg/s | 單位時間內(nèi)流過氣體的質(zhì)量 |
| 標(biāo)準(zhǔn)容積流量 | sm3/h, sm3/min, sl/min | 標(biāo)準(zhǔn)壓力和溫度（如1000 hPa, 20 °C）或者標(biāo)準(zhǔn)密度下的容積流量 |
| 常態(tài)容積流量 | Nm3/h, Nm3/min, Nl/min | 參考壓力和溫度為1013 hPa, 0 ºC條件下 ，或者常態(tài)密度（對空氣來說是1.2928 kg/m3）下的容積流量 |
所有氣體的密度都與壓力和溫度相關(guān)。0.5 MPa壓力下10 m3/min的容積流量與0.1 MPa下10 m3/min的容積流量是不同的
標(biāo)準(zhǔn)容積流量或?qū)嶋H容積流量
其中
Qs =標(biāo)準(zhǔn)容積流量[m3/h]
Qact =實(shí)際容積流量[m3/h]
Pact = 實(shí)際的壓力[MPa]
Tact =實(shí)際的溫度[K]
Ps=標(biāo)準(zhǔn)/參考壓力[MPa]
Ts=標(biāo)準(zhǔn)/參考溫度[K]
=標(biāo)準(zhǔn)/參考密度[kg/m3]
=實(shí)際密度[kg/m3]
大多數(shù)流量計采用的是差壓法（孔板設(shè)計）屬于容積流量計
其中，
q = 質(zhì)量流量[kg/s]
= 密度[kg/m3]
Q=容積流量[m3/s]
流量測量原理——熱式質(zhì)量流量傳感器
當(dāng)溫度為TA的氣體分子撞擊一個溫度為TH （TH>TA）的加熱體時
讓我們從物理層面對其進(jìn)行詳細(xì)的解析
n = 0.4 to 0.5
觀察這個公式我們發(fā)現(xiàn)其物理意義
A*ΔT 自然流動引起的熱量損失、通過連接線引起的熱輻射和熱傳導(dǎo)
B*ΔT 比例因子
基于這一公式，質(zhì)量流量可以被計算出來
其中
實(shí)現(xiàn)這一原理zui常用的電路是惠斯登電橋
該電橋可以將加熱電阻的溫度保持在一個高于環(huán)境溫度的恒定值
。這需要傳感器是線性的。zui常用的便是鉑薄膜電阻。環(huán)境溫度傳感器通路上的電阻值高出另外一條支路約100倍，因此幾乎全部電流都流過加熱電阻和電阻R2。通過測量R2兩端的電壓可以測出加熱電流IH
事實(shí)上，質(zhì)量流量并非僅由流速決定
熱式質(zhì)量流量計的另外一大特點(diǎn)是其分辨率在低流量時會增大。因此其相對誤差在一個比較大的范圍內(nèi)是恒定的
流量測量原理——差壓式傳感器
zui常見的差壓式傳感器采用孔板原理
由于壓縮空氣的流速zui多只是亞音速（速度<0.3馬赫）
P1是在氣流上游一倍管道直徑的地方測量的
其中，
Q=容積流量[m3/s]
=密度[kg/m3]
Δp=差壓[Pa]
A1=管道的橫截面積[m2]
A2=孔板的橫截面積[m2]
上面的公式僅適用于層流
考慮到實(shí)際氣流受到的影響
其中，
Q=容積流量[m3/s]
Cf=流量因數(shù)
=密度[kg/m3]
Δp=差壓[hPa]
A0=管道的橫截面積[m2]
流量因數(shù)Cf是通過實(shí)驗(yàn)得出的
其中
DO = 孔板直徑[mm]
Di = 管道內(nèi)徑[mm]
測量原理比較--熱式質(zhì)量和差壓式流量傳感器
每一種傳感器技術(shù)都有其各自的優(yōu)勢。沒有那種技術(shù)是的或者是*的
當(dāng)氣體在純凈度和濕度方面不理想時，差壓式傳感器技術(shù)（孔板）有它的優(yōu)勢
對于測量范圍大并且需要在測量范圍內(nèi)保持高精度（量程比需要達(dá)到1:100甚至更高）的應(yīng)用
壓縮空氣是zui昂貴的能源形式之一
表格比較
差壓式（孔板）和熱式質(zhì)量流量
| 特征 | 孔板 | 熱式 |
| 測量范圍 [m3/h] 1） | 50 ... 400 | 3 ... 800 |
| 精度 | 約2%滿量程 | 約2%測量值 |
| 測量非潔凈和潮濕氣體 | 可以 | 受限 |
| 能否檢測泄漏 | 不可以 | 可以 |
| 插入式（帶壓安裝） | 不可以 | 可以 |
| 價格 | 中等 | 低廉 |
1） 測量范圍基于50 mm內(nèi)徑的管道
流量計使用建議
任何流量計的安裝是否準(zhǔn)確到位對于其性能都有很大影響
對于插入式熱式質(zhì)量流量計
，正確操作的要點(diǎn)是：保持傳感器和氣體流向一致結(jié)論
對于大多數(shù)商業(yè)應(yīng)用的氣體，熱式質(zhì)量流量計因?yàn)槠漭^高的性價比
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