質量流量計在下述領域的各種進料的配料及批量計量,工藝過程中物料流量的計量及控制,快速多變的密度測量,以及產品的質量監(jiān)控等方面,能夠發(fā)揮相當有效的作用。
質量流量計是采用感熱式測量,通過分體分子帶走的分子質量多少從而來測量流量,因為是用感熱式測量,所以不會因為氣體溫度、壓力的變化從而影響到測量的結果 。質量流量計是一個較為準確、快速、可靠、高效、穩(wěn)定、靈活的流量測量儀表,在石油加工、化工等領域將得到更加廣泛的應用,相信將在推動流量測量上顯示出巨大的潛力。質量流量計是不能控制流量的,它只能檢測液體或者氣體的質量流量,通過模擬電壓、電流或者串行通訊輸出流量值。但是,質量流量控制器,是可以檢測同時又可以進行控制的儀表。質量流量控制器本身除了測量部分,還帶有一個電磁調節(jié)閥或者壓電閥,這樣質量流量控制本身構成一個閉環(huán)系統(tǒng),用于控制流體的質量流量。質量流量控制器的設定值可以通過模擬電壓、模擬電流,或者計算機、PLC提供。
直接式
直接式質量流量計有多種類型,如量熱式、角動量式、陀螺式和雙葉輪式等。這種儀表適于測量小流量氣體,缺點是惰性大,測量值與氣體的定壓比熱有關,測量元件與介質接觸,易被沾污和腐蝕。 為雙孔板差壓式質量流量計。在管道A、B處安裝兩個相同的孔板。在分流管道中裝有兩個相同的可產生方向相反的恒定體積流量q的定流量泵。兩孔板前后壓力差△P=P1-P3=4KρQq,與ρ、Q成正比。
式中K為常系數,ρ為密度,Q為管道體積流量,ρQ即為質量流量。雙葉輪式質量流量計是在同一直線上前后安裝兩個傾角分別為x1和x2的葉輪,兩葉輪之間利用扭簧連接,流體通過時,兩葉輪之間產生一個偏移角x,那么兩葉輪間力矩差△M與質量流量Qm,流速u,傾角x1,x2存在△M=Qm*u*(k1*tgx1-k2*tgx2)的關系(k1和k2為葉片結構尺寸常數),△M=k3*u*Qm,(k3=k1*tgx1-k2*tgx2).偏移角x=k4*△M=k4*k3*Qm*u;而葉輪組旋轉速度U與流體的流速成正比,U=k6*u,則整個葉輪組轉過兩葉輪偏角x所需的時間△t=x/U=k7*Qm.通過專用計數器測量出△t便能得出質量流量Qm。
還有一種根據流體的工作壓力、溫度將容積流量計的測量值換算成標準狀態(tài)下的容積流量。但是,當介質的種類或成分改變時,它不能給出準確的質量流量。嚴格說來,它不屬于質量流量計。 輸出密度、比重、體積流量、質量流量、質量能量流量等,兼有指示、模擬量輸出、打印、越限報警、儀器故障報警等多種功能。
當流體成分確定時,流體的定壓比熱為已知常數。因此由上式可知,若保持加熱功率恒定,則測出溫差便可求出質量流量;若采用恒定溫差法,即保持兩點溫差不變,則通過測量加熱的功率也可以求出質量流量。由于恒定溫差法較為簡單、易實現,所以實際應用較多。這種流量計多用于較大氣體流量的測量。
為避免測溫和加熱元件因與被測流體直接接觸而被流體玷污和腐蝕,可采用非接觸式測量方法,即將加熱器和測溫元件安裝在薄壁管外部,而流體由薄壁管內部通過。非接觸式測量方法,適用于小口徑管道的微小流量測量。當用于大流量測量時,可采用分流的方法,即僅測量分流部分流量,再求得總流量,以擴大量程范圍。
f.管道吹掃問題。