气体量计的作原理

目前所用各种型式的气体量计，大分是计量气体的体积量。气体质量量计的主要点是不受温度与压力变动的影响，其显示读数直接示气体的质员量，其安装在管路中记录过的气体量。可以测量，炉煤气量计，焦炉煤气质量量计，煤气，空气，氮气，乙炔，氢气，天然气，氮气，液化石油气，过氧化氢，烟道气，甲烷，丁烷，燃气，沼气，二氧化碳，氧气，压缩空气，氩气，甲苯，苯，二甲苯，硫化氢，二氧化硫，氨气等类型气体。

作原理

在蒸汽体中设置三角柱型旋涡发生体，则从旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡，这种旋涡称为卡门旋涡，旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。气体量计便是依据卡门旋涡原理行封闭管道体量测量的新型量计。因其具有良好的介质适应能力，温度压力补偿即可直接测量蒸汽、空气、气体、水、液体的况体积量，配备温度、压力传感器可测量标况体积量和质量量，是节式量计的理想替代产品。

为提气体量计的耐温及抗振动性能，我公司新近开发出了HNLC型气体涡街量计传感器，因其的结构和选材使该传感器可在温（350℃）、强振动（≤1g）的恶劣况下使用。在实际应用中，往往zui大量远低于仪表的上限值，随着负荷的变化，zui小量又往往会低于仪表的下限值，仪表并非作在它的*作段，为了解决这问题，通常采用在测量处缩径提测量处的速，并选用较小口径的仪表以利于仪表的测量，但是这种变径方式在变径管与仪表间有长度为15D以上的直管段行整，使、安装都不方便。我公司研制的纵断面形状为圆弧的LGZ变径整器，具有整、提速及改变速分布多重作用，其结构尺寸小，仅为管内径的1/3，与涡街量计作成体，不仅不需要另外附加段直管段，还可以降低对管直管段的要求，安装非常方便。为了使用方便，电池供电的就地显示型气体量计采用微耗新，采用锂电池供电可不间断运行年以上，节省了电缆和显示仪表的采购安装费用，可就地显示瞬时量、累积量等。温度补偿体型气体量计还带有温度传感器，可以直接测量出饱和蒸汽的温度并计算出压力，从而显示饱和蒸汽的质量量。气体量计带有温度、压力传感器，用于气体量测量可直接测量出气体介质的温度和压力，从而显示气体的标况体积量。

计算公式

设旋涡的发生频率为f，被测介质平均速为，旋涡发生体迎面宽度为d，表体通径为D，即可得到以下关系式：

f=SrU1/d=SrU/md

式中U1--旋涡发生体两侧平均速，m/s；

Sr--斯劳哈尔数；

m--旋涡发生体两侧弓形面积与管道横截面面积之比

管道内体积量qv为

qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr

K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1

式中K--量计的仪表系数，脉冲数/m3（P/m3）。

K除与旋涡发生体、管道的几何尺寸有关外，还与斯劳哈尔数有关。斯劳哈尔数为无量纲参数，它与旋涡发生体形状及雷诺数有关，所示为圆柱状旋涡发生体的斯劳哈尔数与管道雷诺数的关系图。在ReD=2×104～7×106范围内，Sr可视为常数，这是仪表正常作范围。当测量气体量时，VSF的量计算式为(4)

斯劳哈尔数与雷诺数关系曲线式中qVn，qV--分别为标准状态下（0oC或20oC，101.325kPa）和况下的体积量，m3/h；

Pn，P--分别为标准状态下和况下的压力，Pa；

Tn，T--分别为标准状态下和况下的热力学温度，K；

Zn，Z--分别为标准状态下和况下气体压缩系数。

由上式可见，VSF输出的脉冲频率信号不受体物性和组分变化的影响，即仪表系数在定雷诺数范围内仅与旋涡发生体及管道的形状尺寸等有关。但是作为量计在物料平衡及能源计量中需检测质量量，这时量计的输出信号应同时监测体积量和体密度，体物性和组分对量计量还是有直接影响的。