氣體流量計:原理,發展歷史,套用領域,產品類型,靶式,渦街型,V錐型,孔板型,威力

氣體流量計是計量氣體流量的儀表。安裝在管路中記錄流過的氣體量。可以測量煤氣，空氣，氮氣，乙炔，光氣，氫氣，天然氣，氮氣，液化石油氣，過氧化氫，煙道氣，甲烷，丁烷，氯氣，燃氣，沼氣，二氧化碳，氧氣，壓縮空氣，氬氣，甲苯，苯，二甲苯，硫化氫，二氧化硫，氨氣等。

基本介紹

中文名：氣體流量計
外文名：gas flowmeter
原理：速度感測器、溫度感測器等
領域：計量科學
種類：孔板式、渦街式、渦輪式等
用途：氣體流量計量

原理,發展歷史,套用領域,產品類型,靶式,渦街型,V錐型,孔板型,威力巴型,性能對比,正確選擇,

原理

熱式氣體質量流量計採用熱擴散原理，熱擴散技術是一種在苛刻條件下性能優良、可靠性高的技術。其典型感測元件包括兩個熱電阻（鉑RTD），一個是速度感測器，一個是自動補償氣體溫度變化的溫度感測器。當兩個RTD被置於介質中時，其中速度感測器被加熱到環境溫度以上的一個恆定的溫度，

另一個溫度感測器用於感應介質溫度。流經速度感測器的氣體質量流量是通過感測元件的熱傳遞量來計算的。氣體流速增加，介質帶走的熱量增多。使感測器溫度隨之降低。為了保持溫度的恆定，則必須增加通過感測器的工作電流，此增加的部分電流大小與介質的流速成正比。

發展歷史

流量計（英文：flowmeter）

17世紀托里拆利奠定差壓式流量計的理論基礎，這是流量測量的里程碑。流量測量的發展可追溯到古代的水利工程和城市供水系統。古羅馬凱撒時代已採用孔板測量居民的飲用水水量。公元前1000年左右古埃及用堰法測量尼羅河的流量。我國著名的都江堰水利工程套用寶瓶口的水位觀測水量大小等等。如堰、示蹤法、皮托管、文丘里管、容積、渦輪及靶式流量計等。自那以後，18、19世紀流量測量的許多類型儀表的雛形開始形成，如堰、示蹤法、皮托管、文丘里管、容積、渦輪及廈門華世通靶式流量計等。20世紀由於過程工業、能量計量、城市公用事業對流量測量的需求急劇增長，才促使儀表迅速發展，微電子技術和計算機技術的飛躍發展極大地推動儀表更新換代，新型流量計如雨後春筍般湧現出來，現場使用中許多棘手的難題可望獲得解決。

我國開展近代流量測量技術的工作比較晚，早期所需的流量儀表均從國外進口。

流量測量是研究物質量變的科學，質量互變規律是事物聯繫發展的基本規律，因此其測量對象已不限於傳統意義上的管道液體，凡需掌握量變的地方都有流量測量的問題。流量和壓力、溫度並列為三大檢測參數。對於一定的流體，只要知道這三個參數就可計算其具有的能量，在能量轉換的測量中必須檢測此三個參數。能量轉換是一切生產過程和科學實驗的基礎，因此流量和壓力、溫度儀表一樣得到最廣泛的套用

套用領域

工業生產

流量儀表是過程自動化儀表與裝置中的大類儀表之一，它被廣泛適用於冶金、電力、煤炭、化工、石油、交通、建築、輕紡、食品、醫藥、農業、環境保護及人民日常生活等國民經濟各個領域，是發展工農業生產，節約能源，改進產品質量，提高經濟效益和管理水平的重要工具在國民經濟中占有重要的地位。在過程自動化儀表與裝置中，流量儀表有兩大功用：作為過程自動化控制系統的檢測儀表和測量物料數量的總量表。

能源計量

能源分為一次能源（煤炭、原油、煤層氣、石油氣和天然氣）、二次能源（電力、焦炭、人工燃氣、成品油、液化石油氣、蒸汽）及載能工質（壓縮空氣、氧、氮、氫、水）等。能源計量是科學管理能源，實現節能降耗，提高經濟效益的重要手段。流量儀表是能源計量儀表的重要組成部分，水、人工燃氣、天然氣、蒸汽和油品這些常用的能源都使用著數量極其龐大的流量計，它們是能源管理和經濟核算不可缺少的工具。

環境保護工程

煙氣，廢液、污水等的排放嚴重污染大氣和水資源，嚴重威脅人類生存環境。國家把可持續發展列為國策，環境保護將是21世紀的最大課題。空氣和水的污染要得到控制，必須加強管理，而管理的基礎是污染量的定量控制。

我國是以煤為主要能源的國家，全國有上百萬個煙囪不停地向大氣排放煙氣。煙氣排放控制是根治污染的重要項目，每個煙囪必須是安裝煙氣分析儀表和流量計，組成連櫝排放監視系統。煙氣的流量沆量有很大因難，它的難度為煙囪尺寸大且形狀不規則，氣體組分變化不定，流速範圍大，髒污，灰塵，腐蝕，高溫，無直管段等。

交通運輸

有五種方式：鐵路公路、航空、水運和管道運輸。其中管道運輸雖早已有之，但套用並不普遍。隨著環保問題的突出，管道運輸的特點引起人們的重視。管道運輸必須裝備流量計，它是控制、分配和調度的眼睛，亦是安全監沒和經濟核算的必備工具。

生物技術

21世紀將迎來生命科學的世紀，以生物技術為特徵的產業將獲得迅速發展。生物技術中需監測計量的物質很多，如血液，尿液等。儀表開發的難度極大，品種繁多。

科學實驗

科學實驗需要的流量計不但數量多，且品種極其繁雜。據統計流量計100多種中很大一部分是應科研之需用的，它們並不批量生產，在市面出售，許多科研機構和大企業皆設專門小組研製專用的流量計。

產品類型

靶式

靶式流量計：於六十年代開始套用於工業流量測量，可測量：氣體、液體、蒸汽的流量計量，主要用於解決高粘度、低雷諾數流體的流量測量，先後經歷了氣動表和電動表兩大發展階段，SST和SBL這兩種智慧型靶式流量計是在原有應變片式靶式流量計測量原理的基礎上，採用了最新晶片Ⅱ級電容力式感測器作為測量和敏感傳遞元件，同時利用了現代數字智慧型處理技術而研製的一種新式流量計量儀表。

渦街型

渦街流量計:主要用於工業管道介質流體的流量測量,如氣體、液體、蒸氣等多種介質。其特點是壓力損失小,量程範圍大,精度高,在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數的影響。無可動機械零件，因此可靠性高,維護量小。儀表參數能長期穩定。本儀表採用壓電應力式感測器,可靠性高,可在-20℃～+250℃的工作溫度範圍內工作。有模擬標準信號,也有數字脈衝信號輸出,容易與計算機等數字系統配套使用,是一種比較先進、理想的流量儀表。

V錐型

V錐流量計:V錐流量計由於其結構簡單、牢固、易複製、通用性強、價格較低廉等特點，廣泛套用於石油化工、天然氣等領域。:V錐流量計克服了標準孔板、文丘里管、噴嘴等節流裝置，諸如易磨損、壓損大、範圍度（量程比）小、現場安裝條件高、要求直管段過長等自身缺陷，它可以在很寬的雷諾數範圍內對各種流體的流量進行精確測量。 STV系列V錐流量計與普通差壓式流量計比較，具有精確度高、長期精度穩定、重複性好，受安裝條件局限小、耐磨損、測量範圍度寬、適合髒污介質、壓力損失小、使用壽命長等特點。可以廣泛套用於各種領域，適合測量水、油、多種液體、蒸汽、空氣、天然氣、煤氣、石油氣、有機氣體、油渣等。

孔板型

一體化孔板流量計：是將標準孔板與多參數差壓變送器（或差壓變送器、溫度變送器及壓變送器）配套組成的高量程比差壓流量裝置，可測量氣體、蒸汽、液體及天然氣的流量，廣泛套用於石油、化工、冶金、電力、供熱、供水等領域的過程控制和測量。

威力巴型

威力巴流量計：適用於氣體、液體和蒸汽的高精度流量測量。威力巴是一種差壓式、速率平均式流量感測器，通過感測器在流體中所產生的差壓進行流量測量。威力巴反映流體真實的流速，其精度達到± 1.0%，重複性達± 0.1%。威力巴的突出優點是：輸出一個非常穩定、無脈動的差壓信號

威力巴的低壓孔實現本質防堵一般情況下，灰塵、沙子和顆粒在渦街力的作用下，集中在探頭的後部。這就是為什麼秋天的樹葉總是集中在背風的房子後面的原因。其它的探頭由於低壓取壓孔取在探頭尾部真空區，在渦街力的作用下，探頭的低壓取壓孔很快地被渦流帶來的雜質堵死。威力巴的獨特設計，使低壓取壓孔位於探頭側後兩邊，流體分離點和尾跡區的前部。這種設計從本質上防止了堵塞並且能產生一個非常穩定的低壓信號。

性能對比

流量計性能對比表

項目	孔板流量計	渦街流量計	渦輪流量計	超音波流量計
量程比	1:3（4）	1:20	1:30	1:40-160
壓損	很大	較小	較小	無
對渦流敏感度	很敏感	很敏感	不敏感（加整流器）	不敏感
對流速分布敏感度	很敏感	很敏感	不敏感（加整流器）	不敏感
測脈動流	不適合	不適合	不適合	適合
測雙向流	不能	不能	不能	可以
測量濕氣	不能	不能	不能	可以
清洗管路	不能	不能	不能	可以

正確選擇

首先要對各式流量計的優點和缺點有充分認識，其次要對介質的物理性質和化學性質有充分認識，再次對安裝現場的工藝條件和環境有充分認識，，最後還要知道用戶對流量計測量精度要求，考慮介質流量是不是滿足流量計的流量範圍要求，安裝現場是不是滿足流量計的現場安裝要求，還要考慮有哪些情況和因素會影響流量計的計量。總結有 1.要重視產品選型2.要有好的產品3.要正確安裝4.要注意日常維護5.要定期送檢。

氣體流量計