我应该使用什么气体流量计?

目前有许多种气体流量测量技术,如何选择合适的气体质量流量计? 这里我们就目前常见的气体流量测量技术做些分析和评估。

层流差压流量计

基于层流压差式原理的气体流量计无需预热时间,由于其结构的精确几何形状,因而具有很高的精确度。但是,材料上的任何堵塞或凝结都会改变几何形状,从而影响测量精度。因此,这些仪表不可应用于冷凝或带颗粒的污染气体。层流测量还依赖于气体在变化的压力和温度下如何反应的准确数据,这意味着要精确测量,就需要知道确切的气体组成。

层流压差质量流量计的响应时间关键在于层流元件两端压差信号的获取速度,而这个时间取决于压力波的传播速度,因此层流压差质量的响应时间非常快

层流压差质量流量计的重复性取决于流态的稳定,常规环境中气体是呈湍流状态运动,而层流压差质量流量计的核心就是通过层流元件让气体做层流运动,因此层流压差质量流量计的重复性非常高

层流压差质量流量计更突出的功能是可以多气体任意切换,且不需要转换系数

适合
– 纯净、干燥的气体
– 在传感器范围内的工作温度和压力

不适合
– 冷凝或带颗粒污染气体
– 未知成分气体
– 高粘度气体

转子流量计

转子流量计是利用改变流通面积原理的流量计,转子流量计是市场上成本较低的气体流量计,转子流量计使用于小管径和低流速,可以用于多种气体,包括那些可能不够洁净以致无法通过层流DP流量计的气体。 

但转子流量计有几个主要缺点:由于转子流量计取决于重力,因此转子流量计必须垂直安装,并且不能处理向上流动的流体;明显肮脏、不透明的气体,或覆盖在仪表玻璃上的气体,可能会导致无法直观测量流量;转子流量计只能校准以读取特定压力下的体积流量或质量流量,从而限制了设备的压力范围。

适合
– 低成本
– 大气压力

不适合
– 变压应用
– 脏的、不透明气体

热式流量计

热式流量计是根据特定的气体特性进行校准的,因此为了保持准确性,主要用于纯净气体,以及具有不变的已知成分的气体。热式流量计的最大优点是可以插入到大型管道中,测量已知气体的管内流动。它们还可以承受较高的压力,但会产生较大的压降。

热式气体流量计不能用于未知或可变成分的气体,因为质量流量计算是基于已知的气体或气体混合物的热特性。腐蚀性气体和涂层气体也可能损坏传感器或需要频繁维护,特别是当被污染时。

适合
– 已知成分气体
– 高压
– 插入式测量

不适合
– 未知成分气体
– 活性气体

科里奥利流量计

即使对于密度变化的气体,科里奥利流量计也可提供可靠、高精度的质量流量测量。这使它们成为气体成分变化或物理性质未知的应用的理想选择。由于科里奥利流量计可以用多种材料制成,因此也可以用于卫生应用以及腐蚀性,污染或腐蚀性气体。

尽管科里奥利流量计的购置成本往往较高,但与许多其他流量计相比,它们所需的维护很少,总体拥有成本更低。甚至一些大流量的科里奥利仪表可以测量像泥浆这样的多相流体。科里奥利仪表的主要缺点是对外部振动敏感,当然这点可以通过安装模块来解决。

适合
– 未知成分和/或物理性质气体
– 腐蚀性气体

不适合
– 振动噪声

超声波流量计

超声波流量计是通过检测流体流动对超声束(或超声脉冲)的作用以测量流量的仪表。超声波流量计是准确的,可重复的,并且在极端的压力和温度下也能正常工作。它们最独特的优点是可以将简单地夹在管道上,就可以提供非接触式流量测量。超声波流量计没有接液部件,可以在管道不受干扰的情况下使用,尽管这会降低测量精度。此外,由于超声波流量计实际上并不与流体接触,因此它们可用于强腐蚀性气体。与这里讨论的大多数其他仪表不同,超声波仪表可以精准使带有气泡和涡流的气体流动。

这些仪表的主要限制是它们只能流动传导超声波的气体。它们对外部振动特别敏感,抗干扰能力差。易受气泡、结垢、泵及其它声源混入的超声杂音干扰、影响测量精度。并且对于直管段要求严格,否则离散性差,测量精度低。

适合
– 混合相流体
– 非接触式流量测量

不适合
– 不传导超声波气体
– 振动噪音

各种气体质量流量测量技术对比图

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产品类别:气体和液体质量流量计质量流量控制器压力控制器压力传感器

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