流量控制器分類

熱式質(zhì)量流量器根據(jù)熱源及測(cè)溫方式的不同可分為接觸式和非接觸式兩種。

1．接觸式熱式質(zhì)量流量器這種質(zhì)量流量計(jì)的加熱元件和測(cè)溫元件都置于被測(cè)流體的管道內(nèi)，與流體直接接觸，常被稱為托馬斯流量計(jì)，適于測(cè)量氣體的較大質(zhì)量流量. 由于加熱及測(cè)量元件與被測(cè)流體直接接觸，因此元件易受流體腐蝕和磨損，影響儀表的測(cè)量靈敏度和使用壽命。例如由于超過(guò)儀表使用溫度范圍的蒸汽掃線等操作，將會(huì)使檢測(cè)線圈損壞而使儀表無(wú)法再使用。測(cè)量高流速、有腐蝕性的流體時(shí)不宜選用，這是接觸式的缺點(diǎn)。

2．非接觸式熱式質(zhì)量流量器這種流量計(jì)的加熱及測(cè)溫元件都置于流體管道外，與被測(cè)流體不直接接觸，克服了接觸式的缺點(diǎn)。

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流量控制器

質(zhì)量流量控制器在正常工作時(shí)，流體在旋轉(zhuǎn)的管內(nèi)流動(dòng)時(shí)會(huì)對(duì)管壁產(chǎn)生一個(gè)力，它是科里奧利在1832年研究水輪機(jī)時(shí)發(fā)現(xiàn)的，簡(jiǎn)稱科氏力。質(zhì)量流量計(jì)以科氏力為基礎(chǔ)，在傳感器內(nèi)部有兩根平行的T型振管，中部裝有驅(qū)動(dòng)線圈，兩端裝有拾振線圈，變送器提供的激勵(lì)電壓加到驅(qū)動(dòng)線圈上時(shí)，振動(dòng)管作往復(fù)周期振動(dòng)，工業(yè)過(guò)程的流體介質(zhì)流經(jīng)傳感器的振動(dòng)管，就會(huì)在振管上產(chǎn)生科氏力效應(yīng)，使兩根振管扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，安裝在振管兩端的拾振線圈將產(chǎn)生相位不同的兩組信號(hào)，這兩個(gè)信號(hào)差與流經(jīng)傳感器的流體質(zhì)量流量成比例關(guān)系。脈動(dòng)引起的測(cè)量誤差通常使儀表輸出偏高，其程度取決于脈動(dòng)幅值和頻率。計(jì)算機(jī)解算出流經(jīng)振管的質(zhì)量流量。不同的介質(zhì)流經(jīng)傳感器時(shí)，振管的主振頻率不同，據(jù)此解算出介質(zhì)密度。安裝在傳感器器振管上的鉑電阻可間接測(cè)量介質(zhì)的溫度。

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流量控制器的控制響應(yīng)速度

物理時(shí)間常數(shù)

物理時(shí)間常數(shù)用希臘字母Tau來(lái)表示，是現(xiàn)今為數(shù)不多的用來(lái)描述響應(yīng)時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)之一，即：控制器到達(dá)設(shè)定值某個(gè)百分比所需要的時(shí)間，被定義為1-1/e， 其中e是作為自然對(duì)數(shù)底數(shù)的無(wú)理數(shù)，其值為2.72，所以1-1/e即為設(shè)定值的63.2%。雖然該定義是一個(gè)物理標(biāo)準(zhǔn)，可能說(shuō)明不了什么問(wèn)題，因?yàn)橛嘞碌脑O(shè)定值的36.8%所花費(fèi)的時(shí)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?質(zhì)量流量控制器僅用了7.4毫秒便到達(dá)了設(shè)定值的63.2%。流量控制器容易受這幾個(gè)方面的影響質(zhì)量流量控制器是一種測(cè)量氣體流量的儀表，其測(cè)量值不因溫度或壓力的波動(dòng)而失準(zhǔn)，不需要溫度壓力補(bǔ)償，可根據(jù)需要進(jìn)行流量設(shè)定，自動(dòng)地將流量恒定在設(shè)定值上，即使系統(tǒng)壓力有波動(dòng)或環(huán)境溫度有變化，也不會(huì)使其偏離設(shè)定值。

任意設(shè)定值百分比變化區(qū)域

不少質(zhì)量流量控制器的技術(shù)參數(shù)采用設(shè)定值某一百分比區(qū)間內(nèi)的變化來(lái)定義設(shè)備響應(yīng)速度，比如：從設(shè)定值的10%到達(dá)90%所需要的時(shí)間。由于和后的 10%控制響應(yīng)曲線變化，由此而得出的控制響應(yīng)速度可能無(wú)法與實(shí)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(dá)設(shè)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(shè)定值10%到達(dá)90%所用的時(shí)間來(lái)定義設(shè)備響應(yīng)速度的話，那么結(jié)論是6~7毫秒。通常氣體質(zhì)量流量控制器接觸工作氣體的濕材料為316L不銹鋼、聚四氟乙烯和密封材料等,密封材料又分為金屬密封和橡膠密封兩大類。

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流量控制器安全使用準(zhǔn)則

①質(zhì)量流量控制器應(yīng)用的成功與否，與安裝有直接關(guān)系。除正常安裝要求外，要特別注意減少振動(dòng)影響，因?yàn)橘|(zhì)量流量控制器是基于振動(dòng)原理工作的，外加振動(dòng)會(huì)引入干擾。但盡可能小的外界干擾對(duì)測(cè)量無(wú)疑是有益的，所以對(duì)來(lái)自管線及現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的振動(dòng)要盡量設(shè)法避免。由于和后的10%控制響應(yīng)曲線變化，由此而得出的控制響應(yīng)速度可能無(wú)法與實(shí)際的控制性能等同。

②儀表使用過(guò)程中在使用條件下有必要進(jìn)行準(zhǔn)確的零點(diǎn)標(biāo)定，質(zhì)量流量控制器屬于在線使用的高度測(cè)量?jī)x表，零點(diǎn)的漂移對(duì)測(cè)量結(jié)果有影響，長(zhǎng)期使用時(shí)一定要定期進(jìn)行標(biāo)定。

③一定要避免超過(guò)使用質(zhì)量流量控制器范圍的情況發(fā)生，這會(huì)引起儀表測(cè)量度的下降，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致儀表?yè)p壞。例如由于超過(guò)儀表使用溫度范圍的蒸汽掃線等操作，將會(huì)使檢測(cè)線圈損壞而使儀表無(wú)法再使用。

④質(zhì)量流量控制器度高，其價(jià)格也很高，這就要求對(duì)其精心維護(hù)，如給其配備高質(zhì)量的穩(wěn)壓電源，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的振動(dòng)及使用條件進(jìn)行經(jīng)常檢查等，以保證度及儀表的安全。