空气流量计的类型有哪些?空气流量计是测量发动机进气量的装置,用于L型喷射系统中。在空气流量计的使用过程中,气体流经过流量计推动涡轮叶片旋转。常用的空气流量计有哪几种?
空气流量计是测量发动机进气量的装置,用于L型喷射系统中。空气流量计设置在空气滤清器与节气门体之间,也有安装在空气滤清器上,还有将空气流量计与节气门体做成一体安装在发动机上。
空气流量信号是用来确定基本喷油量的主要依据之一。按其结构形式可以分为以下四种:
①翼片式空气流量计,为体积流量型。20世纪70年代较为流行。
②卡门旋涡式空气流量计,为体积流量型,多见于三菱和丰田汽车上。
③热线式空气流量计,为质量流量型,20世纪80年代初开发研制,现今广泛应用。
④热膜式空气流量计,为质量流量型,美国通用公司研制,大多应用在通用和日本五十铃公司生产的汽车上,我国生产的电控燃油喷射发动机也广泛应用。
小流量测量分两种情况,一种是以较高的精度测量流过细小管道的气体或液体;另一种是测量流量非常缓慢的流体的流量。适合用来测量微小流量的常用气体流量计有很多种,例如差压式、浮子式、旋涡式、热式等,其中有些气体流量计既适合测量中、大流量,也适合测量微小流量,而另一些专门为测量微小流量而设计。
1、差压式流量计。适合测量小流量的差压式流量计主要是内藏孔板差压式流量计。这种流量计同由标准节流装置为传感器的流量计有几点显著的差别。第一个差别是结构上,内藏孔板是传感器与变送器合为一体。第二个差别是管径,内藏孔板适用的管径均小于50mm,典型的管道内径为10mm和20mm。第三个差别是精度,内藏孔板可通过实流标定的方法来保证测量精度,经过实流标定能达到1.5级的精度。
2、浮子流量计。浮子流量计也可以称为转子流量计,按材料分类主要有玻璃管浮子流量计、金属管浮子流量计。浮子流量计依靠压损小,测量范围大的优势,变成了工业控制中常用的一种流量测量仪表,它不仅使用方便,还有兼容性强等优势。特别适宜低流速小流量的介质流量测量。浮子流量计具有结构简单、直观、压力损失小、维修方便等特点。浮子流量计适用于测量通过管道直径D100mm的小流量,也可以测量腐蚀性介质的流量。
3、旋涡流量计。旋进旋涡气体流量计是应用强迫振动的旋进旋涡原理工作的,旋进旋涡气体流量计比同口径涡街流量计的流量下限要低很多,对测量小流量气体来讲,这是优势。旋进旋涡气体流量计具有工作温度范围宽;范围度大;在一定雷诺数范围内,不受流体温度、压力、密度和黏度影响;适应性强,除含有较大颗粒或较长纤维杂质外,一般不需装过滤器;对上下游直管段要求较低,取上游4D和下游2D直管段即可; 输出频率同体积流量成线性关系等特点。
4、热式流量计。热式气体质量流量计的主要特点:直接测量质量流量无需温压补偿;非接触式,无活动部件,压力损失小,可靠性高;可测量低流速微小气体流量;要求气体介质干燥洁净,不含水分、油等杂质;插入式热式气体质量流量计同样适用于中、大口径气体流量的测量。
气体流量计因为使用环境不同,种类和厂家比较多。从使用场景来分:
1、用在天然气管道测量领域有中核维思、丹尼尔、英思卓美、GE、SICK.
2、用在烟气管道测量领域有CURITECH UF200
常用的空气流量计有:叶片式空气流量计 ,卡门旋涡式空气流量计, 热线式空气流量计 ,热膜式空气流量计;
空气流量计是根据法拉第电磁感应定律进行流量测量的流量计,空气流量计的优点是压损极小,可测流量范围大,空气流量计最大流量与最小流量的比值一般为20:1以上,适用的工业管径范围宽,最大可达3米,输出信号和被测流量成线性,精确度较高,可测量电导率大或等于1微秒每厘米的酸、碱、盐溶液、水、污水、腐蚀性液体以及泥浆、矿浆的流体流量,但空气流量计不能测量气体、蒸汽以及纯净水的流量。
空气流量计是将吸入的空气流量转换成电信号的器具。空气流量计的优点是压损极小,可测流量范围大。空气流量计最大流量与最小流量的比值一般为20:1以上,适用的工业管径范围宽,最大可达3m,输出信号和被测流量成线性,精确度较高,可测量电导率≥1μs/cm的酸、碱、盐溶液、水、污水、腐蚀性液体以及泥浆、矿浆的流体流量。但空气流量计不能测量气体、蒸汽以及纯净水的流量。
在空气流量计的使用过程中,气体流经过流量计推动涡轮叶片旋转。叶轮的转数与通过空气流量计的气体体积成正比。流量计入口处安装有一个特殊设计的专利导流架,随着流速的增加,对进入流量计的气流进行加速。导流架的设计可消除任何潜在流体扰动,如涡流或不对称流。对涡轮叶片的推动力也同时增加。确保了流量计在允许的误差范围内高精度计量,即使在小流量的状况下也可以准确计量。作用在涡轮叶片上的气流是轴向的,涡轮装置在主传动轴上,传动轴配有高强度的球轴承。气体通过涡轮叶片后,涡轮叶片的旋转经齿轮组减速后。空气流量计入口通道内压力得到回复,通道设计可确保流态的最优化。
1、气体超声波流量计
气体超声波流量计计量精度高、无压损、无磨损部件、使用寿命长、量程范围宽、可双向测量和可测脉动流。其性能特性优越,目前国内建设的各类天然气管道的贸易计量,大都选用气体超声波流量计,例如西气东输管道流量计就是气体超声波流量计。
2、热式质量流量计
质量流量计(FFM)/质量流量控制器(FFC)用于精密地测量或控制气体的质量流量, 热式气体质量流量计的流量传感器管道式热式质量流量计是热式质量流量传感器。 热式气体质量流量计由传感器、分流器、主通道及电路板等部分组成,用于测量流量;MFC除了具有与MFM类似的各部件之外,还有一个控制阀门及PID控制电路,它不但能测量流量,还能控制流量。
3、热式气体流量计
热式气体流量计采用热扩散原理,热扩散技术是一种在苛刻条件下性能优良、可靠性高的技术。其典型传感元件包括两个热电阻(铂RTD),一个是速度传感器,一个是自动补偿气体温度变化的温度传感器。当两个RTD被置于介质中时,其中速度传感器被加热到环境温度以上的一个恒定的温度,另一个温度传感器用于感应介质温度。流经速度传感器的气体质量流量是通过传感元件的热传递量来计算的。气体流速增加,介质带走的热量增多。使传感器温度随之降低。为了保持温度的恒定,则必须增加通过传感器的工作电流,此增加的部分电流大小与介质的流速成正比。
4、气体涡街流量计
气体涡街流量计主要用于工业管道中气体或蒸汽介质流体的流量测量。气体涡街流量计特点是压力损失小,量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。无可动机械零件,因此可靠性高,维护量小。仪表参数能长期稳定。气体涡街流量计采用压电应力式传感器,可靠性高,可在-20℃~+250℃的工作温度范围内工作。有模拟标准信号,也有数字脉冲信号输出,容易与计算机等数字系统配套使用,是一种比较先进、理想的流量仪表。
5、气体质量流量计
热式气体质量流量计既可进行气体流量计量工作,也可用于过程控制领域。不需要温压补偿,可直接测出流体的质量流量。它的突出特点是:没有可动部件;压力损失小;量程比宽;精度高;可靠性高;安装简单,操作便捷
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1、叶片式空气流量计
空气流量计的结构简单,可靠性高;但进气阻力大,响应较慢且体积较大
2、卡门旋涡式空气流量计
利用气流绕过一个锥状物时会在下游产生两列旋涡,而旋涡频率与进气流量有函数关系,通过光学或超声方法检测旋涡频率来确定空气流量的仪器。
3、光学式卡门旋涡空气流量计
在产生卡门旋涡的过程中,旋涡发生器两侧的空气压力会发生变化,通过导孔作用在金属箔上,从而使其振动,发光二极管的光照在振动的金属箔上时,光敏三极管接收到的金属箔上的反射光是被旋涡调制的光,其输出经解调得到代表空气流量的频率信号。
4、热膜式空气流量计
该流量计采用等温热线的方式。热膜式不使用白金丝作为热线,而是将热线电阻、补偿电阻及桥路电阻用厚膜工艺制作在同一陶瓷基片上构成的。
空气流量计使用注意
注意流量计的正确安装,尽可能满足流量计的直管道的要求,尽可能采用水平方式安装,注意流量计的内径要和管道的内径对应起来,法兰螺拴要全部收紧,不能有滴漏现象,注意仪表接线要正确,如果是在露天下还要采取防雨防晒措施对压缩空气流量计进行保护。
并非每一台空气流量计都安装在振动大的场所。但是安装在压缩厂房和鼓风机房的空气流量计都得考虑振动问题。这种振动主要来自压缩机和鼓风机,机器的振动通过空气管道或风管可以传到很远的地方。
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