為解決目(mu)前燃(ran)氣計(ji)量中(zhong)儀(yi)(yi)表(biao)下限以下測(ce)量精(jing)度差或無法計(ji)量而造(zao)成(cheng)漏計(ji)等問題,基于強制對(dui)流(liu)換熱(re)理(li)論和風(feng)速(su)計(ji)原理(li),研制成(cheng)功了新型熱(re)式(shi)質量流(liu)量計(ji)。儀(yi)(yi)表(biao)中(zhong)敏(min)感元件和測(ce)速(su)加熱(re)元件采用了微絲結構,測(ce)量線(xian)路中(zhong)應用了副電(dian)橋技術,較大地提高(gao)了儀(yi)(yi)表(biao)的靈敏(min)度,降低了儀(yi)(yi)表(biao)的死區。
由于煤(mei)氣(qi)介質較(jiao)特(te)殊,影(ying)響(xiang)(xiang)因素多,采用了實(shi)流(liu)標(biao)定(ding)。通過大量(liang)實(shi)流(liu)標(biao)定(ding)實(shi)驗,分析(xi)了煤(mei)氣(qi)導熱系數對標(biao)定(ding)結果的影(ying)響(xiang)(xiang),并提出了一種新的補償方法。經實(shi)驗測試,熱式質量(liang)流(liu)量(liang)計儀表可做到幾乎零下限,有效地解決了煤(mei)氣(qi)計量(liang)的漏(lou)計問(wen)題。
管道煤(mei)氣流(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)計(ji)量(liang)(liang)的(de)(de)主要困難(nan)在(zai)(zai)于現有的(de)(de)計(ji)量(liang)(liang)儀表存在(zai)(zai)著(zhu)下(xia)限以下(xia)流(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)測量(liang)(liang)精度差(cha)或無法計(ji)量(liang)(liang),從而(er)(er)引(yin)起小流(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)漏(lou)計(ji)問題。這是因為(wei)一(yi)(yi)些用于管道煤(mei)氣測量(liang)(liang)的(de)(de)工(gong)業(ye)流(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)計(ji),由于其自身(shen)在(zai)(zai)工(gong)業(ye)中(zhong)更多的(de)(de)應(ying)用是在(zai)(zai)流(liu)(liu)(liu)程(cheng)工(gong)業(ye)中(zhong),而(er)(er)流(liu)(liu)(liu)程(cheng)工(gong)業(ye)中(zhong)的(de)(de)流(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)都(dou)有一(yi)(yi)個變化的(de)(de)范圍。例如一(yi)(yi)個差(cha)壓式(shi)流(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)計(ji)(如彎管、內文(wen)丘里管、阿牛巴流(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)計(ji)等)一(yi)(yi)般可測流(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)的(de)(de)上(shang)、下(xia)限比值僅為(wei)3:1,在(zai)(zai)下(xia)限以下(xia)的(de)(de)流(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)不能準(zhun)確計(ji)量(liang)(liang)或不能實現計(ji)量(liang)(liang)。
用(yong)來測量煤氣(qi)流(liu)量比較成熟的(de)儀(yi)表還(huan)有(you)孔板流(liu)量計(ji)(ji),這種(zhong)流(liu)量計(ji)(ji)是上惟一(yi)不用(yong)實流(liu)定標,可以通過(guo)計(ji)(ji)算(suan)實現煤氣(qi)流(liu)量計(ji)(ji)量的(de)儀(yi)表,而且(qie)我國(guo)(guo)也根據標準(zhun)(zhun)結(jie)合我國(guo)(guo)的(de)情況制定了(le)自(zi)己的(de)國(guo)(guo)家標準(zhun)(zhun)。不必實流(liu)標定給推廣帶(dai)來了(le)極大的(de)方便,但要求(qiu)使用(yong)時要嚴(yan)格(ge)符合標準(zhun)(zhun)規定,偏離標準(zhun)(zhun)要進(jin)行(xing)修正。
不可知(zhi)的(de)偏(pian)離和(he)安裝使用(yong)(yong)中(zhong)存在的(de)問題(ti),將會(hui)帶來(lai)(lai)很大(da)的(de)不確定性(xing)。另外一個問題(ti)就是孔板流(liu)量(liang)(liang)(liang)計(ji)的(de)量(liang)(liang)(liang)程范圍(wei)(wei),按(an)標準(zhun)規定只允許使用(yong)(yong)在3:1的(de)量(liang)(liang)(liang)程范圍(wei)(wei)內,這(zhe)又給測量(liang)(liang)(liang)流(liu)量(liang)(liang)(liang)變化范圍(wei)(wei)較(jiao)大(da)的(de)管線煤(mei)氣(qi)帶來(lai)(lai)困(kun)難(nan)。目前(qian)渦(wo)街(jie)流(liu)量(liang)(liang)(liang)計(ji)也用(yong)(yong)于管道煤(mei)氣(qi)的(de)測量(liang)(liang)(liang),但渦(wo)街(jie)流(liu)量(liang)(liang)(liang)計(ji)對(dui)流(liu)速要求較(jiao)嚴格,必須保證6 m/s以上,低于6 m/s時(shi)儀(yi)表(biao)的(de)準(zhun)確度無(wu)法確定,或者不指示流(liu)量(liang)(liang)(liang),漏計(ji)現象更加明顯。近幾年,在液(ye)體測量(liang)(liang)(liang)上早(zao)已成熟應(ying)用(yong)(yong)的(de)超(chao)聲波流(liu)量(liang)(liang)(liang)計(ji),由于解決了換能器發射和(he)接收(shou)效(xiao)率較(jiao)低的(de)技(ji)術(shu)難(nan)題(ti),在管道煤(mei)氣(qi)計(ji)量(liang)(liang)(liang)中(zhong)得到了一些(xie)應(ying)用(yong)(yong)。
熱(re)式(shi)質量流(liu)量計(ji)作為測量和(he)控制(zhi)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)質量流(liu)量的(de)新型儀表,在(zai)石(shi)油、化工(gong)、冶(ye)金、電力(li)等工(gong)業(ye)部門的(de)煤(mei)氣(qi)(qi)(qi)、天(tian)然氣(qi)(qi)(qi)、預(yu)熱(re)空氣(qi)(qi)(qi)和(he)煙(yan)道(dao)氣(qi)(qi)(qi)的(de)監測中時有應用(yong),但性價比(bi)高。雖然熱(re)式(shi)質量流(liu)量計(ji)在(zai)工(gong)業(ye)管道(dao)煤(mei)氣(qi)(qi)(qi)測量方面確有其他流(liu)量計(ji)不具備的(de)優點,但在(zai)國(guo)內應用(yong)并(bing)不十分普遍(bian)。另外,該種流(liu)量計(ji)目前在(zai)國(guo)內還不能批量生(sheng)產(chan),多(duo)為國(guo)外生(sheng)產(chan)、國(guo)內引進(jin)經銷產(chan)品,如xx公(gong)司引進(jin)的(de)美(mei)國(guo)SIERRA公(gong)司的(de)產(chan)品。
根據傳熱學(xue)中的(de)(de)有關理論(lun),基于恒溫式(shi)測速儀的(de)(de)有關原理,開發研制了(le)用于管(guan)道煤(mei)氣測量的(de)(de)熱式(shi)質量流(liu)量計,建立了(le)這種(zhong)(zhong)流(liu)量計的(de)(de)實(shi)流(liu)標定(ding)裝(zhuang)置。在這種(zhong)(zhong)熱式(shi)質量流(liu)量計的(de)(de)標定(ding)過程(cheng)中,針對管(guan)道煤(mei)氣溫度不同(tong)導(dao)致的(de)(de)煤(mei)氣導(dao)熱系(xi)數變化嚴重而影響標定(ding)結果等問(wen)題,提出了(le)一種(zhong)(zhong)補(bu)償方法。