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質(zhì)量流量計如何工作的
熱式氣體質(zhì)量流量計件由兩個插入流體管道中的圓柱形探頭構(gòu)成。被加熱探頭里面含有一個加熱器,在靠近壁面附近布置一個溫差熱電偶并用導熱系數(shù)與密度之比較大的石墨填充。探頭內(nèi)布置一個熱電偶并用石墨填充。為更好的進行動態(tài)測量,所用熱電偶均采用直徑為0.1mmK型的NiCr-NiSi.。系統(tǒng)熱平衡分析當流量傳感器被置于流體管道中,在流態(tài)穩(wěn)定時,探頭與周圍介質(zhì)處于近似的熱平衡狀態(tài),這時流體、探頭、測量桿和管道組成一個傳熱系統(tǒng),此時的系統(tǒng)熱平衡方程為:傳感器世界2007.9.靜態(tài)變化函數(shù)曲線氣流方向閥門待標定流量計。標定方案示意圖。標定曲線利用傳熱學理論,結(jié)合熱式流量計應用的工況場合,對于實際的熱交換過程有: 1、熱探頭與流體間的對流換熱對流換熱a包括受迫對流換熱和自然對流換熱。假設流管橫置,熱探頭壁面與流體溫差為60*C,則當流體流速大于1m/s時,G/e2<0.1,此時自然對流換熱與由于流體運動所導致的受迫對流換熱相比十分微弱。實際測量中G/2<<1,可以忽略自然對流換熱的影響。 2、熱探頭向測量桿構(gòu)架的導熱02隨著構(gòu)架材料導熱系數(shù)的不同,02差別很大。在探頭設計中,盡可能采用導熱系數(shù)小的材料制造構(gòu)架并采用絕熱、絕緣硅膠對探頭密封以減少導熱量。導熱量02計算公式如下:,dt A一桿構(gòu)架的橫截面積;A―桿構(gòu)架導熱系數(shù)。 3、熱式氣體質(zhì)量流量計熱探頭向周圍的輻射換熱03熱探頭表面溫度為,它要向氣流和另一個探頭進行輻射換熱。將探頭表面磨光或鍍上一層發(fā)射率小的金屬并使其溫度保持在100*C之內(nèi),以減小輻射換熱。根據(jù)輻射換熱公式:一斯特藩一波爾茲曼常數(shù);4一探頭外表面面積;一熱探頭溫度;T:來流溫度。針對氣體質(zhì)量流量控制器的實際工藝參數(shù),對該流量計進行“個性化標準”,從而實現(xiàn)在實際使用流量點的一定范圍內(nèi),該氣體質(zhì)量流量控制器的實際測量誤差(與標準值的差)趨于零。
流量控制器的控制響應速度
物理時間常數(shù)
物理時間常數(shù)用希臘字母Tau來表示,是現(xiàn)今為數(shù)不多的用來描述響應時間的標準之一,即:控制器到達設定值某個百分比所需要的時間,被定義為1-1/e, 其中e是作為自然對數(shù)底數(shù)的無理數(shù),其值為2.72,所以1-1/e即為設定值的63.2%。雖然該定義是一個物理標準,可能說明不了什么問題,因為余下的設定值的36.8%所花費的時間可能多于或少于之前的63.2%。從下面示波器截圖中可以看到:ALICAT?將傳感器加熱電橋測得的流量信號送入放大器放大,放大后的流量檢測電壓與設定電壓進行比較,再將差值信號放大后去控制調(diào)節(jié)閥門,閉環(huán)控制流過通道的流量使之與設定的流量相等。質(zhì)量流量控制器僅用了7.4毫秒便到達了設定值的63.2%。
任意設定值百分比變化區(qū)域
不少質(zhì)量流量控制器的技術參數(shù)采用設定值某一百分比區(qū)間內(nèi)的變化來定義設備響應速度,比如:從設定值的10%到達90%所需要的時間。由于和后的 10%控制響應曲線變化,由此而得出的控制響應速度可能無法與實際的控制性能等同。如下圖所示,ALICAT?質(zhì)量流量控制器用了11.4毫秒到達設定值, 從示波器波形圖中可以清晰地觀察到:50%那段跨度,低于10%和高于90%那兩段的跨度則小了很多。就該圖而言,如果按照從設定值10%到達90%所用的時間來定義設備響應速度的話,那么結(jié)論是6~7毫秒。介質(zhì)溫度或環(huán)境溫度變化會改變測量振動管的楊氏模量和影響零漂的結(jié)構(gòu)等各種因素。
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流量控制器的穩(wěn)定控制時間
由于到達設定值后控制器可能會發(fā)生超調(diào),所以通常制造商用到達設定值且穩(wěn)定后所需要的時間作為設備響應速度,并賦予波形振蕩幅度一個容許范圍。舉個例子, 容許范圍2%表示流量波動在設定值的2%以內(nèi)即為穩(wěn)定。一般質(zhì)量流量控制器的精度在0.5%~2%之間,但一些制造商卻將穩(wěn)定容許范圍擴大到10%。我們認為如果用戶要將流量控制在期望的設定值,那么其穩(wěn)定容許范圍也必須落在設備精度范圍內(nèi)。氣體的比熱容會隨著壓力溫度而變,但在所使用的溫度壓力附近不大的變化可視為常數(shù)。如下面示波器截屏圖所示,控制器在27.6毫秒時到達了與設備精度(滿量程的1%)等同的穩(wěn)定容許范圍。
分析流量控制器的應用領域
分流器決定主通道的流量。與它配套的流量顯示儀上設置有穩(wěn)壓電源,數(shù)字電壓表,設定電位器,外設、內(nèi)設轉(zhuǎn)換和三位閥控開關等。質(zhì)量流量控制器抗干擾能力強,測量精度高、量程比大、工作穩(wěn)定可靠、對安裝要求低、對流體狀態(tài)要求低,壓力損失小等優(yōu)點,且易清洗、具備自排空功能。例如由于超過儀表使用溫度范圍的蒸汽掃線等操作,將會使檢測線圈損壞而使儀表無法再使用。
其基本技術指標已達到先進水平,每臺傳感器都由不銹鋼材料制造,多種輸出能滿足您的各種需求??芍苯佑脕頊y量管道中介質(zhì)的質(zhì)量流量及總量、體積流量及總量、介質(zhì)的密度、溫度、溶液的濃度以及較均勻混合的兩種液體各自的濃度等參數(shù)。怕粉塵,若粉塵進入流量計會堵塞傳感器和分流器,造成測量誤差,要求在進氣口前加裝過濾器。質(zhì)量流量控制器即使在惡劣的工作環(huán)境下也能表現(xiàn)出優(yōu)異的性能
提高流量測量系統(tǒng)的可靠性用于安全聯(lián)鎖報警的流量儀表如果不可靠,應該聯(lián)鎖動作時不動作,容易釀成事故,不該動作時亂動作,容易導致不應有的停車,造成損失。工業(yè)爐窯中的燃料流量計如果不可靠,造成流路堵塞,容易導致爐子熄火,釀成事故。用于過程控制的質(zhì)量流量控制器儀表如果不可靠,容易為調(diào)節(jié)系統(tǒng)發(fā)出錯誤信息,導致調(diào)節(jié)系統(tǒng)失調(diào),破壞生產(chǎn)過程的穩(wěn)定,影響產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量和物耗,造成損失??梢钥闯?,流量儀表的可靠性是較為重要的。流量控制器內(nèi)有水怎么辦及注意事項一、當無法忍受滲水后不得不購買一批新的設備,現(xiàn)在就不需要使用這種方法了,當再有液態(tài)氨進入到質(zhì)量流量計或質(zhì)量流量控制器內(nèi)部時,只需簡單地用高壓氨氣沖洗管路后進行消毒即可。