氣體量計的作原理

目前所用各種型式的氣體量計，大分是計量氣體的體積量。氣體質量量計的主要點是不受溫度與壓力變動的影響，其顯示讀數直接示氣體的質員量，其安裝在管路中記錄過的氣體量。可以測量，爐煤氣量計，焦爐煤氣質量量計，煤氣，空氣，氮氣，乙炔，氫氣，天然氣，氮氣，液化石油氣，過氧化氫，煙道氣，甲烷，丁烷，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，氨氣等類型氣體。

作原理

在蒸汽體中設置三角柱型旋渦發生體，則從旋渦發生體兩側交替地產生有規則的旋渦，這種旋渦稱為卡門旋渦，旋渦列在旋渦發生體下游非對稱地排列。氣體量計便是依據卡門旋渦原理行封閉管道體量測量的新型量計。因其具有良好的介質適應能力，溫度壓力補償即可直接測量蒸汽、空氣、氣體、水、液體的況體積量，配備溫度、壓力傳感器可測量標況體積量和質量量，是節式量計的理想替代產品。

為提氣體量計的耐溫及抗振動性能，我公司新近開發出了HNLC型氣體渦街量計傳感器，因其的結構和選材使該傳感器可在溫（350℃）、強振動（≤1g）的惡劣況下使用。在實際應用中，往往zui大量遠低于儀表的上限值，隨著負荷的變化，zui小量又往往會低于儀表的下限值，儀表并非作在它的*作段，為了解決這問題，通常采用在測量處縮徑提測量處的速，并選用較小口徑的儀表以利于儀表的測量，但是這種變徑方式在變徑管與儀表間有長度為15D以上的直管段行整，使、安裝都不方便。我公司研制的縱斷面形狀為圓弧的LGZ變徑整器，具有整、提速及改變速分布多重作用，其結構尺寸小，僅為管內徑的1/3，與渦街量計作成體，不僅不需要另外附加段直管段，還可以降低對管直管段的要求，安裝非常方便。為了使用方便，電池供電的就地顯示型氣體量計采用微耗新，采用鋰電池供電可不間斷運行年以上，節省了電纜和顯示儀表的采購安裝費用，可就地顯示瞬時量、累積量等。溫度補償體型氣體量計還帶有溫度傳感器，可以直接測量出飽和蒸汽的溫度并計算出壓力，從而顯示飽和蒸汽的質量量。氣體量計帶有溫度、壓力傳感器，用于氣體量測量可直接測量出氣體介質的溫度和壓力，從而顯示氣體的標況體積量。

計算公式

設旋渦的發生頻率為f，被測介質平均速為，旋渦發生體迎面寬度為d，表體通徑為D，即可得到以下關系式：

f=SrU1/d=SrU/md

式中U1--旋渦發生體兩側平均速，m/s；

Sr--斯勞哈爾數；

m--旋渦發生體兩側弓形面積與管道橫截面面積之比

管道內體積量qv為

qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr

K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1

式中K--量計的儀表系數，脈沖數/m3（P/m3）。

K除與旋渦發生體、管道的幾何尺寸有關外，還與斯勞哈爾數有關。斯勞哈爾數為無量綱參數，它與旋渦發生體形狀及雷諾數有關，所示為圓柱狀旋渦發生體的斯勞哈爾數與管道雷諾數的關系圖。在ReD=2×104～7×106范圍內，Sr可視為常數，這是儀表正常作范圍。當測量氣體量時，VSF的量計算式為(4)

斯勞哈爾數與雷諾數關系曲線式中qVn，qV--分別為標準狀態下（0oC或20oC，101.325kPa）和況下的體積量，m3/h；

Pn，P--分別為標準狀態下和況下的壓力，Pa；

Tn，T--分別為標準狀態下和況下的熱力學溫度，K；

Zn，Z--分別為標準狀態下和況下氣體壓縮系數。

由上式可見，VSF輸出的脈沖頻率信號不受體物性和組分變化的影響，即儀表系數在定雷諾數范圍內僅與旋渦發生體及管道的形狀尺寸等有關。但是作為量計在物料平衡及能源計量中需檢測質量量，這時量計的輸出信號應同時監測體積量和體密度，體物性和組分對量計量還是有直接影響的。