质量流量计
质量流量计的结构和原理
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质量流量计的结构和原理
质量流量计的结构和工作原理可以概括为以下几点:
一、结构
质量流量计主要由测量管、流量传感器、温度传感器、控制回路等部分组成。
二、工作原理
1. 热量脉冲法
向流体传输微小的热量脉冲,检测上下游温度变化,计算热容和流速。
2. 冷热线法
一个探头加热,一个探头测量上下游温差,结合热容计算质量流率。
3. 波束法
传感器发射声波或微波穿过管道,根据传播时间计算流速。
4. 测温法
在管道设置温度探头,流体吸热使温度改变,测量时间计算流量。
5. 冲量法
设置具有惯性的击块,流体冲击产生力移动击块,计算流量。
三、计算流程
1. 测量过程参数:密度、温度、压力、波束传播时间等。
2. 将各参数输入计算机控制回路。
3. 通过特定算法计算获得质量流量值。
4. 显示或输出质量流量结果。
四、特点
测量准确、响应快、可靠性高、使用寿命长。
通过以上结构和原理,质量流量计实现了对流体流量准确的测定,具有重要的工业
应用价值。
质量流量计原理及应用
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质量流量计原理及应用质量流量计(Mass Flow Meter)是一种用于测量流体质量流量的仪器设备,其测量原理基于流体的质量守恒定律和相关流体动力学方程。
质量流量计通过测量流体的密度和流体中的流速来计算流体的质量流量。
质量流量计广泛应用于各个领域,如化工、石油、制药、食品等行业中的流体流量测量和质量控制。
质量流量计的工作原理是基于瞬时质量守恒定律。
它通过测量流体中的密度和流体的流速来计算流体的质量流量。
质量流量计主要由两部分组成:传感器和传感器信号处理器。
传感器是测量流体密度和流速的装置,而传感器信号处理器则用于从传感器读取的信号中计算和输出质量流量。
质量流量计的传感器通常采用热式质量流量计或者压差质量流量计。
热式质量流量计使用热敏电阻或热电偶作为传感器,测量流体中的温度差异。
当流体通过测量管道时,热电阻或热电偶会受到流体中的传热影响,从而导致温度变化。
通过测量流体中的温度变化,可以计算出流体的质量流量。
压差质量流量计则是通过测量流体通过管道的压差来计算质量流量。
压差质量流量计包括一个减压装置和压差传感器。
流体通过减压装置时会产生压差,压差传感器可以测量这个压差,并根据压差计算出流体的质量流量。
质量流量计的应用非常广泛。
在化工行业中,质量流量计常用于测量液体和气体的质量流量,如测量液体和气体的进出口流量、控制反应器中的气体供应和产物排放等。
在石油行业中,质量流量计用于测量原油、天然气和石油产品的质量流量,用于管道输送和储罐计量。
在制药和食品行业中,质量流量计被用于监控流料的质量,确保产品质量。
此外,质量流量计还被广泛应用于环境监测、能源管理等领域。
质量流量计具有准确度高、稳定性好、响应速度快等特点。
它可以测量各种流体,包括低温、高温、腐蚀性流体等。
并且,质量流量计不受流体密度、温度、压力等因素的影响,适用于多种工况。
总之,质量流量计通过测量流体中的密度和流速来计算流体的质量流量。
其工作原理基于瞬时质量守恒定律,通过测量流体中的密度和流速来计算流体的质量流量。
质量流量计的用途
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质量流量计的用途
质量流量计是一种用于测量流体质量流量的仪器。
与传统的体积流量计不同,质量流量计测量的是单位时间内通过管道的流体质量,而不是体积。
质量流量计在工业、实验室和其他应用中有着广泛的用途,其主要用途包括:
1.工业生产:在各种工业过程中,确保精确的流体质量流量控制是关键的。
质量流量计可用于监测和控制液体或气体的质量流量,确保生产过程的稳定性和一致性。
2.化工工业:在化学工艺中,需要对不同化学品的质量流量进行监测和控制。
质量流量计可以用于测量液体或气体的质量流量,确保化学反应和制程的精确性和安全性。
3.能源产业:在石油、天然气和其他能源产业中,质量流量计用于测量流体的质量,以监控生产、传输和分配过程。
这对于确保能源产品的质量和可追溯性非常重要。
4.食品和饮料工业:在食品生产中,特别是在涉及到精密配方和混合的过程中,质量流量计可以确保成分的准确性和一致性。
在饮料工业中,它们也可用于测量液体的质量流量。
5.制药工业:在制药过程中,需要确保药品的成分和浓度达到严格的标准。
质量流量计可用于监测液体或气体的质量流量,确保生产的药品符合质量要求。
6.环境监测:在环境科学和监测中,质量流量计可以用于测量大气中的气体流量,以监测空气质量或监控气体排放。
7.实验室研究:在科学研究和实验室应用中,质量流量计可以用于测量实验室中流动液体或气体的质量流量,提供实验数据的准确性。
总的来说,质量流量计在许多行业中都是关键的工业仪器,用于确保流体流量的准确测量和控制,从而维护生产过程的稳定性和质量。
质量流量计国家标准
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质量流量计国家标准质量流量计是一种用于测量流体流量的仪器,广泛应用于石油化工、冶金、电力、环保等领域。
质量流量计的国家标准对其性能、精度和使用要求进行了规范,是保障质量流量计在工业生产中准确、可靠运行的重要依据。
国家标准对质量流量计的要求主要包括以下几个方面:首先,是性能指标。
国家标准对质量流量计的测量范围、精度、稳定性等性能指标进行了规定。
质量流量计在测量过程中需要保持较高的精度和稳定性,以确保生产过程中流体流量的准确测量。
其次,是结构和安装要求。
国家标准规定了质量流量计的结构设计和安装要求,包括流量计的材质、密封性能、防腐蚀措施等方面。
这些要求旨在保证质量流量计在各种工况下都能稳定可靠地工作。
另外,国家标准还对质量流量计的使用、维护和检定提出了具体要求。
质量流量计在使用过程中需要定期维护和检定,以确保其测量性能始终处于良好状态。
总的来说,质量流量计国家标准的制定,对于规范和提高质量流量计的使用和管理具有重要意义。
只有严格遵守国家标准的要求,才能保证质量流量计在工业生产中发挥应有的作用,为生产运行提供可靠的数据支持。
在实际应用中,企业和生产单位应当加强对质量流量计国家标准的宣传和培训,提高相关人员对标准的理解和遵守意识。
同时,质量流量计的制造和销售企业也应当严格执行国家标准,提高产品质量和技术水平,为用户提供更加可靠的产品和服务。
总之,质量流量计国家标准的制定和执行,对于促进我国质量流量计行业的健康发展和提高整体水平具有重要意义。
我们应当充分认识到国家标准的重要性,切实加强对标准的遵守和执行,推动质量流量计行业朝着更加规范化、专业化的方向发展。
简述质量流量计的测量原理
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简述质量流量计的测量原理
质量流量计是一种用于测量流体质量流量的仪器,其测量原理主要基于两个主要因素:质量和时间。
质量流量计利用流体通过仪器的质量来测量流体的质量流量,而不是使用体积流量。
标准的质量流量计通常由流体传感器和质量转换器组成。
测量质量流量的主要步骤如下:
1. 流体传感器:流体传感器是实时监测流体质量的装置。
它通常由薄膜、压力传感器或振动器等组成。
当流体通过传感器时,传感器会感知到流体对其产生的压力或振动,并将其转换为电信号。
2. 质量转换器:质量转换器是将传感器输出的电信号转换为质量流量的装置。
它通常由一个电子计算器和一个显示器组成。
电子计算器会根据传感器输出的信号计算流体的质量,并根据计算结果显示流体的质量流量。
3. 温度和压力补偿:为了获得更准确的质量流量测量结果,质量流量计通常还会进行温度和压力的补偿。
通过测量流体的温度和压力,并将其纳入计算公式中,可以对实际流体质量进行校正。
总之,质量流量计的测量原理是基于流体通过传感器产生的压力或振动信号来计
算流体的质量,并通过温度和压力的补偿来获得准确的质量流量测量结果。
质量流量计参数
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质量流量计参数1. 引言质量流量计是一种用于测量流体质量流速的仪器。
它通过测量流体通过管道的质量来确定流速,而不是传统的体积或重力方法。
本文将详细介绍质量流量计的参数,包括原理、类型、工作范围、精度等。
2. 原理质量流量计基于热物性原理或者考虑科里奥利效应。
其中,热物性原理基于测定在恒定温度下介质因吸收热能而发生温度差的现象。
科里奥利效应则是指当一个导电液体通过一个施加电磁场的导管时,液体中会产生一个与液体速度和电磁场大小相关的电压差。
3. 类型根据原理的不同,质量流量计可以分为以下几种类型:3.1 热式质量流量计热式质量流量计利用介质对热能吸收能力与其密度成正比这一特性来测定流体的质量。
它通常包括两个传感器:一个加热器和一个温度传感器。
加热器加热介质,而温度传感器测量流体通过后的温度变化。
根据加热功率和温度变化,可以计算出流体的质量流速。
3.2 科里奥利式质量流量计科里奥利式质量流量计基于科里奥利效应原理,使用电磁场和导电液体之间的相互作用来测量流体的质量。
它通常包括一个导管和一个电极。
当液体通过导管时,由于电磁场的作用,会在液体中产生一个电压差,根据这个电压差可以计算出液体的质量流速。
3.3 其他类型除了热式和科里奥利式质量流量计外,还有一些其他类型的质量流量计,如声速式、振动式、旋转式等。
这些类型的质量流量计基于不同的原理来测定介质的质量。
4. 工作范围质量流量计通常具有以下工作范围参数:4.1 流速范围流速范围是指仪器能够测量的最小和最大流速范围。
对于不同类型的质量流量计,流速范围可能会有所不同。
一般来说,流速范围可以从几毫克/秒到几千升/秒。
4.2 压力范围压力范围是指质量流量计能够承受的最小和最大压力范围。
这个参数主要由仪器的结构和材料决定。
一般来说,质量流量计的压力范围可以从几千帕到几百兆帕。
4.3 温度范围温度范围是指质量流量计能够适应的介质温度范围。
这个参数也主要由仪器的结构和材料决定。
质量流量计使用范围
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质量流量计使用范围1. 引言质量流量计(Mass Flow Meter)是一种用于测量气体或液体流量的仪器。
它通过测量单位时间内通过管道的质量来确定流量。
质量流量计具有精确度高、稳定性好等优点,因此在许多行业中得到广泛应用。
本文将详细介绍质量流量计的使用范围。
2. 化工行业在化工行业中,质量流量计被广泛应用于液体和气体的计量和控制。
例如,在化工生产过程中,需要精确地控制原料的投入量,以确保产品质量和生产效率。
质量流量计可以准确测量液体和气体的流量,帮助实现自动化控制和过程优化。
3. 石油和天然气行业在石油和天然气行业,质量流量计被广泛应用于油气生产、输送和储存过程中。
它可以准确测量油气的流量,帮助监测生产和输送过程中的效率和质量。
质量流量计还可以用于检测油气中的杂质和污染物,确保产品符合质量标准。
4. 食品和饮料行业在食品和饮料行业,质量流量计被广泛应用于测量和控制原料的流量。
例如,在果汁生产过程中,质量流量计可以精确测量水、果汁和添加剂的流量,确保产品的配方准确。
此外,质量流量计还可以用于检测食品和饮料中的杂质,确保产品的质量和安全。
5. 医药行业在医药行业,质量流量计被广泛应用于药品生产和研发过程中。
质量流量计可以准确测量药品原料的流量,帮助控制药品的配方和生产过程。
此外,质量流量计还可以用于检测药品中的杂质和污染物,确保药品的质量和安全。
6. 环保行业在环保行业,质量流量计被广泛应用于监测和控制废水、废气和固体废物的流量。
质量流量计可以准确测量废物的流量和浓度,帮助监测和控制排放的污染物。
通过使用质量流量计,可以有效地减少环境污染,保护生态环境。
7. 其他行业除了以上提到的行业,质量流量计还被广泛应用于能源行业、钢铁行业、纺织行业等各个领域。
在能源行业,质量流量计可以用于测量燃料的流量,帮助控制燃烧过程。
在钢铁行业,质量流量计可以用于测量冷却水和煤气的流量,帮助控制生产过程。
在纺织行业,质量流量计可以用于测量染料和助剂的流量,确保染色过程的准确性。
质量流量计参数
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质量流量计参数引言质量流量计是一种用于测量液体或气体的质量流量的仪表。
它通过测量流体通过管道的质量来确定流体的流量。
本文将介绍质量流量计的参数,包括测量范围、准确度、重复性和稳定性等。
测量范围质量流量计的测量范围是指它可以测量的流体质量流量的最大和最小值。
测量范围通常由仪器的设计和流体的性质决定。
一般来说,测量范围越大,仪器的应用范围越广泛。
测量范围可以通过技术规格表或产品手册获取。
准确度准确度是质量流量计的重要参数之一,它表示仪器测量结果与实际值之间的偏差。
通常用百分比或者小数表示,准确度越高,测量结果与实际值之间的偏差越小。
准确度可以通过校准和比较测试来确定。
在实际应用中,准确度对于要求高精度的流量测量非常重要。
重复性重复性是指在一系列相同条件下进行多次测量时,质量流量计所测得的结果的分散程度。
一般来说,重复性越小,表示质量流量计测量结果的稳定性越好。
重复性可以通过实验数据进行验证,重复性好的质量流量计在实际应用中更加可靠。
稳定性稳定性是指质量流量计在长时间使用过程中测量结果的一致性和可靠性。
稳定性可以通过长时间的连续使用和测试来验证。
稳定性好的质量流量计在工业生产过程中更加稳定可靠,能够为生产过程提供准确的流量数据。
温度范围质量流量计的温度范围是指仪器能够正常工作的温度范围。
温度范围通常由仪器的设计和材料的特性决定。
在实际应用中,温度范围对于质量流量计的稳定性和准确度非常重要。
温度范围可以通过技术规格表或产品手册获取。
压力范围质量流量计的压力范围是指仪器能够承受的最大和最小压力。
压力范围通常由仪器的设计和材料的特性决定。
在实际应用中,压力范围对于质量流量计的稳定性和准确度非常重要。
压力范围可以通过技术规格表或产品手册获取。
接口类型质量流量计的接口类型是指仪器与流体管路连接的方式。
常见的接口类型有螺纹接口、法兰接口和夹紧接口等。
不同的接口类型适用于不同的应用场景。
选择适合的接口类型可以确保质量流量计与流体管路的连接牢固可靠,不会出现泄漏和偏差。
质量流量计简述
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质量流量计简述1.什么是质量流量计?什么是质量流量控制器?质量流量计,即Mass Flow Meter(MFM), 是一种精确测量气体流量的仪表,其测量值不因温度或压力的波动而失准,不需要温度压力补偿。
质量流量控制器, 即Mass Flow Controller (MFC), 不但具有质量流量计的功能,更重要的是,它能自动控制气体流量,即用户可根据需要进行流量设定,MFC自动地将流量恒定在设定值上,即使系统压力有波动或环境温度有变化,也不会使其偏离设定值。
简单地说,质量流量控制器就是一个稳流装置,是一个可以手动设定或与计算机联接自动控制的气体稳流装置。
2. 怎么理解质量流量计/质量流量控制器的流量单位?气体质量流量单位一般以SCCM(Standard Cubic Centimeter per Minute,每分钟标准毫升)和SLM(Standard Liter per Minute,每分钟标准升)来表示。
这意味着,这种仪表在不同的使用条件下,指示的流量均是标准状态下的流量。
这是这种仪表和其它流量计的重要区别,也是SCCM﹑SLM 不同于mL/min﹑L/min 之处。
对多数用户而言,体积流量的表示方法很符合习惯﹑便于使用,但也有用户需要知道单位时间内流过介质的质量(如g/min),这个要求是很容易实现的。
因为标准状态下的气体密度是一个常数, 可以方便地查到,因而简单地做一个乘法(以密度乘以若干SLM)即可实现。
所以说,在标准状态下的体积流量就等同于质量流量。
3. 什么情况下用质量流量计,什么情况下用质量流量控制器?一般而言,仅对流量进行计量或监测时,用质量流量计;需要对流量进行控制时,用质量流量控制器。
某些测量场合,用二者皆可,但质量流量控制器更好用。
例如,后面讲到的测量小孔直径﹑阀门泄漏量﹑工件(如毛细管)流通量等。
4. 质量流量计/质量流量控制器的主要优点是什么?4.1 流量的测量和控制不因温度或压力的波动而失准。
质量流量计工作原理
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质量流量计工作原理
质量流量计是一种用于测量流体质量流量的仪器,它的工作原理基于质量守恒定律和热力学原理。
质量流量计主要由传感器和信号处理单元组成。
工作原理如下:
1. 传感器:质量流量计的传感器通常由两个主要部分组成:流道和热敏电阻。
流道是流体通过的通道,热敏电阻则位于流道上方或者内部。
当流体通过流道时,流体会带走部分热量,热敏电阻会受到流体温度的影响而发生变化。
2. 热敏电阻:热敏电阻是一种电阻值随温度变化的传感器,其电阻值与温度呈反比关系。
热敏电阻通常由铂制成,称为热敏电阻铂热敏电阻。
在质量流量计中,热敏电阻的电阻值随着流体通过流道带走的热量而发生变化。
3. 测量原理:当流体通过流道时,流体会带走流道和热敏电阻的热量。
测量过程中,控制系统通过恒定的加热电流,维持热敏电阻的温度始终高于流体温度。
流体通过时,热敏电阻的温度发生变化,并通过测量瞬时电阻值的变化,来获取流体质量流量的信息。
4. 信号处理:测得的瞬时电阻值变化将被传输至信号处理单元,该单元负责根据预先设定的电阻变化与质量流量的关系进行计算处理。
最后,信号处理单元将质量流量输出作为结果。
通过以上工作原理,质量流量计可以准确测量流体的质量流量,广泛应用于工业自动化控制、流体传递过程中的计量等领域。
质量流量计技术参数
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质量流量计技术参数一、质量流量计的概述质量流量计是一种测量介质实际通过管道的质量流量的仪器,它不仅可以测量气体,还可以测量液体。
相比于传统的体积流量计,它可以避免由于密度变化而引起的误差,具有更高的精度和可靠性。
二、工作原理质量流量计主要由传感器和信号转换器两部分组成。
传感器通常采用热式或冷式传感器,通过测量介质通过管道时产生的温度变化来计算出介质的实际质量流量。
信号转换器则将传感器采集到的信号进行放大、滤波等处理,并将结果输出为标准信号,以供后续处理或显示。
三、技术参数1. 测量范围:一般来说,质量流量计的测量范围比较广泛,从几毫克/小时到数千吨/小时都有可能。
需要根据具体应用场景选择合适的测量范围。
2. 精度:精度是衡量一个仪器好坏的重要指标之一。
对于质量流量计而言,其精度通常在0.1%~1%之间,具体取决于传感器的精度以及信号转换器的性能。
3. 响应时间:响应时间是指仪器从接收到输入信号到输出稳定的时间。
对于质量流量计而言,响应时间一般在几十毫秒到几秒之间,需要根据具体需求选择合适的响应时间。
4. 环境温度范围:质量流量计通常需要在一定的环境温度范围内工作,一般来说,其工作温度范围为-40℃~+80℃左右。
5. 输出信号:质量流量计通常可以输出多种信号类型,包括模拟信号和数字信号。
其中模拟信号可以是电压、电流或频率等形式,数字信号则可以是RS485、HART等协议。
四、选型建议选择合适的质量流量计需要考虑多个因素,包括测量介质、测量范围、精度要求、环境条件等。
在实际选型过程中,需要根据具体需求进行综合考虑,并选择性价比最高的产品。
同时,在安装和使用过程中也需要注意保养和维护,以确保其长期稳定运行。
质量流量计参数
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质量流量计参数质量流量计是一种用于测量流体流量的仪器,它通过测量流体通过仪器的质量来确定流量。
质量流量计参数是指在使用质量流量计进行测量时需要考虑的一些关键指标和参数。
下面将介绍质量流量计常见的参数。
1. 流体类型:质量流量计可用于测量多种不同类型的流体,如液体、气体、蒸汽等。
不同类型的流体对质量流量计的适用性有所差异,因此在选择质量流量计时需要考虑流体的类型。
2. 测量范围:质量流量计的测量范围是指其能够测量流体流量的最小和最大范围。
在选择质量流量计时,需要根据实际应用需求来确定所需的测量范围。
如果流量范围超过了质量流量计的测量范围,将无法准确测量流量。
3. 精度:质量流量计的精度是指其测量结果与实际值之间的偏差。
精度通常以百分比或小数表示。
较高的精度意味着质量流量计的测量结果与实际值之间的偏差较小,测量结果更准确。
在选择质量流量计时,需要根据实际应用需求来确定所需的精度级别。
4. 响应时间:质量流量计的响应时间是指仪器从流体发生变化到测量结果稳定的时间。
较短的响应时间意味着质量流量计能够快速响应流体流量的变化,提供实时的测量结果。
响应时间通常以秒为单位。
5. 温度范围:质量流量计的温度范围是指其能够正常工作的温度范围。
不同类型的质量流量计在温度范围上可能有所差异,因此在选择质量流量计时需要考虑应用环境的温度条件。
6. 压力范围:质量流量计的压力范围是指其能够正常工作的压力范围。
与温度范围类似,不同类型的质量流量计在压力范围上也可能有所差异。
在选择质量流量计时需确保其能够适应实际应用中的压力条件。
7. 介质特性:质量流量计的介质特性是指其适用的介质类型以及介质中可能存在的杂质和腐蚀性等因素。
在选择质量流量计时,需考虑介质特性,以保证仪器能够在特定介质中正常工作。
8. 仪器尺寸和重量:质量流量计的尺寸和重量也是选择仪器时需要考虑的因素。
较小的尺寸和轻量化的设计可以带来更大的灵活性和便携性,使质量流量计更易于安装和维护。
质量流量计的检定规程
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《质量流量计》
一、质量流量计原理及分类
质量流量计—是用于计量某一横截面的流 体质量流量或总量的流量计。 按工作原理分为以下4类: ➢ 科里奥利力式质量流量计(CMF) ➢ 量热式流量计 ➢ 冲量式流量计 ➢ 其他形式质量流量计
科里奥利力式质量流量计
■ 其工作原理是,利用流体在振动管内流动 时产生的科氏力,以直接或间接的方法测量其 力而得到流体质量。流量计有传感器和变送器 组成,可以直接测量流体的质量流量和总量,
ρe— 液体的密度,kg/m3 ρa— 大气的密度,kg/m3
➢计算流量值第i 检定点第j 次标准器测得的质量
流量值(qs)ij
——(2)
(2)式中(Ms)ij——第i 检定点第j 次标准器测 得
质量或总量 tij——第i 检定点第j 次检定的时间 ➢ 这一个检定点重复再作两次 ➢调节阀6,时流量分别到0.5qmax、0.2qmax再回到 qmax重复
· 质量法液体流量标准装置 · 容积法液体流量标准装置 · 体积管法液体流量标准装置 · 标准表法液体流量标准装置
标准设备准确度应优于被检流量计基 本误差限1/3
2、检定介质要求
■ 介质应充满试验管道及流量计; ■ 介质应清洁,不夹杂纤维或其他杂
物; ■ 介质温度变化:完成 一个点检定
过程温度变化<1℃,完成全部检定 过程中温度变化<5℃
技术要求
耐压强度 基本误差
公称压力的1.5倍,保持5分钟 (新的)。
E0i=±[|E0|+(|q0|/qi)×100%]
E0i—第i点的误差限; E0 —仪表的基本误差限 ; q0— 零点稳定度; qi—第i点的质量流量。
重复性
质量流量计工作原理
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质量流量计工作原理
质量流量计是一种用于测量流体流量的设备,它基于质量守恒原理和测量原理来实现流量测量。
其工作原理如下:
1. 测量原理:
质量流量计采用物理或机电式传感器来测量流体的质量流速。
其中常见的测量原理包括热失重法、振荡法、压差法等。
以下以热失重法为例进行说明:
热失重法根据流体通过传感器时所带走的热量的变化来间接测量流量。
通过在流体流经路径上放置一个加热元件和一个温度传感器,当流体流经时,加热元件会将一定量的热量传递给流体,而温度传感器则测量流体的温度变化。
根据温度变化的幅度和速度,可以计算流体的质量流速。
2. 工作原理:
在工作时,质量流量计将被测流体引导通过测量路径,流体流经路径时会与传感器发生热量交换或其他物理变化。
传感器会将这种变化转化为电信号,然后传递给信号处理部分进行分析和计算。
信号处理部分通常包括放大器、滤波器、模数转换器等,它们将传感器产生的微弱信号放大、滤波并转化为数字信号。
数字信号经过计算和解析后可以得到流体的质量流速数据。
3. 数据处理与输出:
质量流量计通过处理和分析传感器所产生的信号,得出准确的质量流速数据。
这些数据可以通过显示屏、通信接口等方式进行输出,供使用者查看和使用。
质量流量计工作原理基于测量原理和信号处理,通过测量流体的物理变化、数值计算和数据分析来实现对流体质量流速的测量和输出。
什么是质量流量计,质量流量控制器
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什么是质量流量计,质量流量控制器?1什么是质量流量计:质量流量计,英文Mass Flow Meter(简称MFM),用来快速、精确测量过程气体流量大小的精密传感器。
这里讲的质量流量计主要应用于低压、小流量的单一或混合气体,低压一般在1Mpa以下,最大可达3Mpa;流量范围一般为:0.1sccm-5000slpm;单一气体如常见的空气、氦气、氩气等,要求相对干燥、纯净;混合气体则需明确气体种类和比例。
2质量流量计可获得哪些参数:易度质量流流量计可精确获得气体的实时温度、压力、工况流量、标况流量和累计流量五大参数。
3质量流量计的单位:一般为:SLPM(标况下升/分钟)和SCCM(标况下毫升/分钟),均为标况下的体积流量单位,易度标况定义为101.325KPa和25℃。
4质量流量计的构成:易度层流质量流量计主要由层流元件、压差传感器、压力传感器、温度传感器、电路设计、软件算法六部分组成。
5层流压差式质量流量计的工作原理:层流压差原理,基于哈根泊肃叶定律设计的在温度、管径等参数一定的情况下,气体是层流状态时,通过获取层流元件两端的压差信号,计算出体积流量,然后通过温度、压力等参数的修正,获得标准体积流量。
易度质量流量计结构示意图:6质量流量计的通讯:易度质量流量计可通过RS485、profibus等数字信号,0-5V、4-20mA模拟信号或触摸式显示屏面板来进行介质切换、标况定义更改、参数显示等操作。
1什么是质量流量控制器:质量流量控制器,英文Mass Flow Controller(简称MFC),用来快速、精确、稳定控制过程气体的流量大小,是高端自动化设备中的气路控制核心部件。
质量流量控制器主要应用于控制低压、小流量的单一或混合气体,低压一般在1Mpa以下,最大可达3Mpa;流量范围一般为:0.1sccm-5000slpm;单一气体如常见的空气、氦气、氩气等,要求相对干燥、纯净;混合气体则需明确气体种类和比例。
质量流量计结构和原理
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质量流量计结构和原理
质量流量计是一种常用的流量计,用于测量流体在单位时间内通过管道的质量流量。
它的主要结构包括进口和出口连接口、流化段、测量段和压力传感器。
首先,进口和出口连接口用于将流体引入和排出流量计。
流化段是流量计的核心部分,由弯曲管组成。
当流体进入流化段时,流体会被加热并加速,形成一个旋转的流体螺旋。
接下来,流体进入测量段。
测量段是一个细长的管道,其中包含一个压力传感器。
当流体通过测量段时,流体的质量将通过压力传感器进行测量。
压力传感器可以测量流体通过测量段时产生的压力差,并将其转换为电信号。
根据压力差的大小,可以推断出流体的质量流量。
质量流量计的工作原理基于弯曲管中流体旋转的现象。
当流体通过流化段时,受到弯曲管的约束,流体会沿弯曲管的路径旋转,并形成一个旋转流。
这种旋转流的旋转速度与流体的质量流量成正比。
通过测量旋转流中的压力差,可以准确地计算出流体的质量流量。
总的来说,质量流量计通过测量流体通过测量段时产生的压力差,以及根据压力差的大小推断出流体的质量流量。
它的结构简单,原理清晰,被广泛应用于各种流体的流量测量。
质量流量计计算公式
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质量流量计计算公式质量流量计(mass flow meter)是一种测量流体质量流量的仪表。
它通过测量流体的质量或密度,并结合流体的速度或体积流量,来计算流体的质量流量。
质量流量计广泛应用于工业生产和实验室研究中,用于测量气体、液体和固体的质量流量。
下面将介绍几种常见的质量流量计及其计算公式。
1. 热式质量流量计(Thermal Mass Flow Meter)热式质量流量计是一种基于热传导原理的流量计。
它通过加热元件和测量元件组成,加热元件提供恒定的热量,测量元件用于测量流体温度的变化。
根据维护能量平衡的原理,可以计算得到流体的质量流量。
计算公式:质量流量(Qm)=Cp*ΔT*K其中,Cp为流体的热容,ΔT为加热元件和测量元件之间的温差,K为仪表的灵敏度。
2. 脉冲质量流量计(Coriolis Mass Flow Meter)脉冲质量流量计是一种利用科里奥利力效应测量流体质量流量的仪表。
它通过将流体通过一根特殊形状的振动管,当流体流过振动管时,会产生科里奥利力,引起管的振动频率或相位的变化。
根据振动参数的变化,可以计算得到流体的质量流量。
计算公式:质量流量(Qm)=ρ*A*V*K其中,ρ为流体的密度,A为振动管的横截面积,V为振动管的速度,K为仪表的灵敏度。
3. 惯性质量流量计(Momentum Flow Meter)惯性质量流量计是一种利用流体动量守恒原理测量流体质量流量的仪表。
它通过改变流体的方向,使其产生一个相反的冲击力,然后测量这个冲击力的大小来计算流体的质量流量。
计算公式:质量流量(Qm)=ρ*A*(V2-V1)其中,ρ为流体的密度,A为流体流过的截面积,V1和V2为流体的初始速度和冲击速度。
需要注意的是,不同类型的质量流量计采用的计算公式可能有所不同,具体的公式会根据仪表的特性和工作原理进行调整。
此外,为了提高测量的准确性,还需要考虑到仪器的精度、温度和压力的影响等因素。
在使用质量流量计进行流量测量时,应严格按照仪表厂家提供的操作说明进行操作,以确保测量的准确性和可靠性。
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第六节质量流量计兰成渝输油管道计量系统主要采用质量流量计计量,是我国首次在长距离大口径输油管道上作为贸易交接仪表使用,向沿线各油品销售分公司输送90#汽油、93#汽油、0#柴油等油品。
兰成渝输油管道采用的质量流量计是美国爱默生过程控制有限公司MicroMotoin 工厂生产的。
质量流量计近些年来发展较快,特别是以科里奥利质量流量计(Coriolis Mass FlowMeters)为代表的质量流量直接式测量方法,正在获得越来越广泛的应用。
兰州首站设置6路质量流量计,其中4台用于兰州炼油厂来油计量(1台用于计量柴油,1台用于计量90#汽油,1台用于计量93#汽油,1台用于计量柴油流量计的备用流量计,90#与93#两台流量计互为备用)。
2台用于西固油库来油计量(1台用于计量西固柴油,1台用于计量西固90#汽油)。
临洮—重庆14个站,设置40台质量流量计。
成都和重庆分别设置8台质量流量计,其它各站分别设置2台质量流量计。
设两套美国产移动式Brooks小型标准体积管配在线密度计检定质量流量计,标准容积分别为250升和120升。
在兰州、成都和重庆分别设三套美国Smith公司生产的常规体积管配在线密度计检定质量流量计,标准容积为3000升。
每台质量流量计配有一台流量计算机,用于显示质量流量计的累计量、瞬时流量、密度、流量计的出口压力和温度等,同时传送到站控系统。
1 质量流量计概述我们知道:流体的体积是流体温度和压力的函数,它是一个因变量。
而流体的质量是一个不随时间、空间温度、压力变化而变化的量。
如上所述:常用的流量计中,如孔板流量计、涡轮流量计、涡街流量计、电磁流量计、转子流量计、超声波流量计、椭圆齿轮流量计和刮板流量计等的流量测量值是流体的体积流量。
而在科学研究、生产过程控制、质量管理、经济核算和贸易交接等活动中所涉及的流体量一般多为质量量。
采用上述流量计仅仅测量流体的体积流量往往不能满足人们的要求,通常还要设法获得流体的质量流量。
以往通常的做法是在测量流体的温度、压力、密度和体积等参数后,通过修正、换算和补偿等方法间接地得到流体的质量。
这种测量方法,中间环节多,质量流量测量的准确度难以得到保证和提高。
随着科学技术的发展,相继出现了一些直接测量质量流量计的计量方法和装置,从而推动了流量测量技术的进步。
目前,质量流量测量方法可以分为二大类。
一是,质量流量间接式测量方法,即同时测量流体的体积流量和密度值,由运算器计算得到流体质量,或是同时测量流体的体积流量和温度、压力值,利用流体密度与温度、压力之间的关系,计算出流体质量。
二是,质量流量直接式测量方法,流体测量直接反映质量流量值,与流体的温度、压力和密度等参数的变化无关。
质量流量计的结构形式和工作原理质量流量计的结构形式有S 型测量管质量流量计;单、双直管型质量流量计;双J 型管质量流量计;Ω型测量管质量流量计和U 型测量管质量流量计等多种形式。
质量流量计的结构形式较多,无论哪种结构形式,最终都是测量质量流量和密度,兰成渝输油管道采用的是双U 型管质量流量计测量质量流量和密度。
如图1-4所示。
图:1-4 双U 型管质量流量计结构传感器是由振动管、振动驱动器、信号检测线器、前置放大器、支撑结构和壳体组成。
振动管即测量管,是被测流体流经的管路。
测量管由两根平行放置的U 型流体进口流体出口 左检测线圈 右检测线圈振动驱动器测量管 支撑架管构成。
被牢固地焊接到管线的连接管上。
连接管上下游分别有与工艺管线接口的法兰,中部有电缆接线盒。
流体通过专门的分流弯头分别进入这两根管,分流弯头的作用是使流入两根测量管的流量相等。
两根测量管形状相同、振荡的固有频率相同,但相位相差180。
,从而由于流体产生的科氏力所引起的扭转力矩大小相等、方向相反,使整个测量管系统处于受力平衡状态。
一般测量管的材质为超低碳不锈钢、哈氏合金钢等。
根据测量介质不同采用适当的材质。
振动驱动器:是驱动振动管振动的装置。
它和信号检测器、放大处理电路构成一套正反馈自激振荡系统。
电磁驱动器的永久磁铁安装在双测量管的其中一根上,而线圈则安装在另一根上。
电磁驱动器使测量管像音叉似地振动,频率约为140Hz,振幅接近0.8~1mm。
信号检测器:是用来检测和监控科里奥利效应的测量传感器。
通常有光电式检测器和电磁式检测器两种。
信号检测器分别安装在测量管进、出口两侧,其组成类似于电磁驱动器,由分别位于两根测量管上的线圈和磁铁组成,但他们是无源的,只向变送器发送正弦波信号;支承架所处的位置是测量管振动应力最大的地方,支承架处管子应力的大小与管子振动的形变成正比。
对某种特定的材质来说,如果将其振幅限制在一定的范围之内,测量管振动的应力不超过其极限值,就能保证测量管正常的振动。
前置放大器:是为振动驱动器提供振动放大信号的器件,用于驱动振动管振荡。
温度补偿器RTD:RTD是用来测量管温度的铂电阻,它安装在传感器进口侧的测量管外壁上,虽然测得的温度与介质实际温度有所差异,但比较接近。
温度信号主要是用于对质量流量和密度测量中由测量管材质的弹性模量随温度变化所引起的温度结构误差进行补偿和修正,以提高测量准确度。
支撑结构:即振动管的支撑件,常用不修钢材料铸造而成,它把振动管和安装法兰连接成一个整体。
壳体:是对振动管、信号检测器和振动驱动装置进行保护的部件。
传感器的其它部分用不锈钢壳体牢固地密封起来,内部充以氮气。
一则可保护内部元器件;二则可防止外部气体进入在测量管外壁冷凝结霜而降低测量准确度。
通常情况下,流量传感器均采用单壳体保护。
流量变送器:是以微处理器为核心的电子系统。
它用来向传感器提供驱动力,并将传感器的信号转换为质量流量信号和其它一些有意义的参数信号,同时具有根据压力、温度参数对质量流量和密度测量进行补偿和修正的功能。
2 质量流量计的特点和技术指标2.1 质量流量计的特点1、双U 型弯管316不锈钢质量流量计,量程比范围宽;2、精度高,压降小,灵敏性好。
3、防腐,耐压,耐高温,无可动部件。
4、直接测量质量流量,无需温度、压力补偿;5、安装方便、没有直管段要求。
2.2 质量流量计的技术指标1、流量范围:测量范围的最高值和最低值分别称为测量范围的上限值和下限值。
CMF300: 额定范围:0~136080kg/h , 最大流量范围:0~272160kg/h CMF400: 额定范围:0~409000kg/h , 最大流量范围:0~545500kg/h2、零点不稳定性零点不稳定度俗称零点漂移,在许多产品说明书中,亦称作“零点稳定性”。
零点不稳定性表达了仪表测量真实零流量的能力。
即当流量为零时,流量计无规则输出信号的幅度。
零点不稳定度以质量流量工程单位kg/min 或 kg/h 表示,是科氏力质量流量计的重要技术指标之一。
3、准确度准确度是衡量仪表测量误差大小的一个指标,它表示与测量结果真值的一致程度。
一般常用测量结果中的系统误差与随机误差的综合来表示。
表述科氏力质量流量计的准确度一般用相对误差和带零点不稳定度的流量百分比准确度来表示。
带零点不稳定度的流量百分比准确度:各流量点的测量误差用流量百分比加零点不稳定度来表示。
质量流量计说明书中给出的准确度为:准确度=±(0.1%+流量零点稳定性×100%)质量流量的测量准确度一般为0.2~0.4%,准确度高的可以到达0.1~0.15%。
CMF300 和CMF400 的准确度为: 在流量范围内不超过0.2%。
4、压力等级测量管为不锈钢的可承受10.0 Mpa 。
5、压力损失流量计的压力损失,即流量计传感器两端的压力差,它与流体的性质、流体的流动状态以及流量传感器的结构参数有关。
不同流量计的压力损失曲线各不相同。
对应于兰成渝管线各站,理论计算值为:CMF300 当工艺流量为:120 m 3/h 流量计两端压降为: 0.059MPa CMF400 当工艺流量为:300m 3/h 流量计两端压降为: 0.060 MPa6、重复性重复性是指在相同条件下(如同一方法、同一观测者、用同一计量器具,在同一试验室内),对同一被测量值连续多次测量时,其测量结果的一致程度。
稳定性好的流量计其测量结果的重复性一般也较好。
重复性好、线性亦好的,偏差一般可采用线性修正法予以修正。
对于重复性好、线性度不好的,偏差可以采用逐点修正法或分段修正法予以修正。
CMF300 和CMF400 的重复性为:重复性=0.05%+流量零点稳定性21×100% 7、频率振荡范围:80~130Hz8、密度范围:0~5000kg/m 3密度准确度:±0.0005g/cc密度重复性:±0.0002g/cc9、温度范围:CMF300, —240~343℃;CMF400, —40~60℃;RF9739 —30~55℃;显示面板,低于—10℃时,显示屏液晶显示变淡。
10、防爆等级:UL Class Ⅰ, Div 1, Groups C and D。
11、供电电源:220V±15%,50Hz12、管线最小背压要求P b=2ΔP+1.25P e式中:P b ——最小背压(表压);ΔP——通过流量计最大流量的压力降;P e ——流体在操作温度下的饱和蒸汽压(绝压)。
3 流量计的运行和维护3.1 投运前的准备1、流量计橇座上的设备应处于正常状态。
2、根据分输调度令做好分输准备工作。
3、油品分输前20分钟将流量计通电预热。
4、启动流量计算机。
5、检查流量变送器显示菜单是否正确。
6、检查流量计入口的热涨安全阀下的截断阀应处于开状态。
7、检查流量计入口管线上的排污阀应处于关状态。
8、检查将军阀的热释放系统, 无论将军阀是在开状态还是关状态,其热释放阀要在常开状态,泄漏检测阀在关状态。
9、检查流量计橇座不应有渗漏现象。
10、检查流量计入口阀和出口阀应处于关闭状态。
11、记录流量计分输前流量变送器INV(库存量)和流量计算机TOTAL(累计量)的前表底数。
3.2 投运和运行1、接通电源预热不少于20分钟,待其稳定后,将下游阀门部分开启,开启度的流量应不少于标定的下限流量,然后慢慢打开上游阀门,然后将下游阀门全部打开,流量计投入运行。
2、两台以上流量计并联运行时,每台流量计的流量要均衡,流量计的运行流量应在标定合格的流量范围内运行。
3、流量计运行时要保证流量计的出口压力在操作压力范围内。
4、当运行流量计出现故障时,应立即记录流量计出现故障的时间和相关参数,并向调控中心汇报,根据调度指令进行操作。
3.3 日常维护在日常使用过程中,应严格按照科氏力式质量流量计规定的工作温度、压力和流量范围进行流体测量,不应任意超出,以免影响使用效果和寿命。
其日常维护主要有定期检查维护和特殊情况下的检查维护两个方面。