气体流量计的工作原理及其校准方法

1、气体流量计的工作原理及其校准方法作者：气体流量计文章来源：http:/www.meter-现在市面上有很多气体流量计类型，不同类型的流量计其使用范围也不一样。当然，其工作原理和方法也各不相同。气体流量计在工作过程中是遵循一定的原理的，如果在使用过程中出现了故障也有其独特的校准方法。这里以湿式气体流量计为例，看看它的工作原理和校准方法是怎样的：一湿式气体流量计的计量原理与结构（一）结构原理湿式气体流量计约在十九世纪初在英国诞生，经多次技术改进和原理完善变成现在的样式（见图1）。它是一个圆形封闭的壳体，后面有进气管，上面是出气管，进气和出气以水或 油封闭隔离（下面以水为例说明，油也同理）。上面安装

2、有水平仪和测量温度与压力的连接孔， 后下侧有放水阀，侧面有一个控制液面的溢水阀口，底部是3个可调底脚，可调整使整机呈水平状态，前面是大圆盘的指针计数器和 5位数字式计数器，它的内部结构如图2所示。湿式 气体流量计的容积是被叶片和转筒分成4（或5）个螺旋状隔离腔的小计量室，滚筒平卧在壳内的水中（一半以上浸水），靠横轴支撑，转动灵活。原则上当一个计量室在充气时，至少有另 外一个计量室在排气。一个计量室充满气体后，必须进入排气位置，所以一个计量室的排气 口的起点和充气口的封闭点一定要同步地在液位线上。实际运行时，充气侧的液位线低于排气侧的液位线，排气口的起点比充气口的封闭点滞后一点。（二）水平及液位

3、调整湿式气体流量计的计量容积主要是靠液位调节器控制，当安装到位并调整到水平（调整底脚螺柱）状态后，要求湿式气体流量计上的横向及纵向的水平仪的气泡必须在零位。拧开 溢水阀，从上进水口灌注一定量的纯净水，当水满（壳内外水平面呈同一水平状态 ）时会从溢水阀溢出，等不再溢出后，关闭溢水阀就可以进行检测。这项工作很重要， 溢水阀的位置高低在出厂检定时已经调节好，一般无需改动。根据需要，湿式表中的水也可换成白油（5号）。由于湿式表中只有一根中轴转动，机械摩擦小，湿式表的压力损失很低（一般只有几百帕），波动极小。它的规格通常有 0.5L、1.5L、IOL、20L等，工作压力一般不高于 1500Pa,计量范

4、围内准确度等级可达0.5级、0.2级。图1湿式气体流量计¥卩牡出气口 术竽仪木十调节器%体盘廉采饕口irT 砂口，进 口，吹骨图2湿式气体流量计侧面视图液位是决定湿式气体流量计计量准确度的主要因素之一，直接影响计量准确度。使用湿式气体流量计要确认液位线的正确位置。液位计的类型如下：1液面透明箱式如图3所示，具有液面清晰优点，但是计量员容易产生目测液面位置的不准确的错误。>11"""J1*一 . jr图3液面透明箱式液位计2溢流式溢流式液位计调整方法简单，加入液体直到溢出为止，要关闭阀门，才能正常使用。但 是由于液体表面张力的原因，溢流管的边缘状态变

5、化，会产生偏差。3针尖反射式利用液面针尖反射成像的原理，清楚地观察到液位的变化，任何计量员都可以很容易地 对准液位，这是目前较科学的一种方法。如图4所示。J u Hn n图4针尖反射式液位计湿式气体流量计很少用于现场燃气的计量，由于它的使用条件要求较高，如水平面必须校准，必须经常检查液面高度，必须安放在没有振动的室内、保持恒温，要求被测气体的气质干净，工作压力又不能太高，使用起来较麻烦，但是由于它的计量准确度可以做到很高（优 于0.2级），压力损失小，是一种受被测气体密度和动力黏度影响小的容积式流量计，量程比 很宽（100 : 1），所以常用于实验室中，或作为标准表来校验膜式燃气表等小流量类的

6、气体流 量计，它也可以同时串联检测多台膜式燃气表，作为膜式表的生产制造商的标准表，可提高生产检测效率。（但是同时串联检测多台膜式燃气表时一定要注意进行压力补偿计算，否则 检定结果错误。）流量计的绝对误差可用下式表示：式中： V1 流量计示值（L）; V 流经流量计的实际值（L）。为便于比较，流量计的误差常用相对误差表示，有在流量计的工作过程中， 其测量元件之间，测量元件与壳体之间会相继地出现计量室”而且在正确计量的情况下， 要求气体充满整个 计量室”。只要知道所构成的 计量室”的容积、 测量元件动作一次所构成 计量室”的次数以及测量元件动作的次数，就能知道流经流量计的 体积流量。若把计量室”的

7、容积记作V',把构成计量室”的次数记作N,则经N次计量室 计量的体积流量V为(3)另外，测量元件在动作过程中所构成的 N个计量室”是通过一系列齿轮传动机构的变 换，最终以数字的形式指示出来，若把 N个计量室”计量后的、在流量计上显示的值记作 V1，则N与V1之间的关系可用下式表示：NVVJca式中：a 由传输N个 计量室”值的齿轮比和旋转一圈的刻度值所决定的常数，称 作传输系数。将式(4)代入式，可得将式(5)代入式(1)，可以得到流量计的误差(6)式(6)就是流量计的误差特性， 很显然，这一误差特性完全由流量计中所构成的计量室”容积V和齿轮传输系数 a的比值所决定的，是直接与流量计的

8、工作原理、结构形式、齿轮 传输方式有关，与流体的形状和流动状态无关。这是流量计的重要特性之一。从公式(6)不难看出，当传输系数 a大于计量室”容积V时，出现正偏差，表示指示值大于实际流过的 量但这仅仅是一种理想的情况，实际上这种流量计还会受到各种因素的影响，例如漏气量的影响；压力损失影响；流体粘度和密度的影响等。所以实际情况下，流量计的误差曲线不可 能是一条与流量大小无关的直线。使用注意事项：要考虑到密封液体与被检测气体有无化学物理反应，如氨气易溶解于水,所以测量氨气时，水就不能做密封液体。或者其它化学气体与水反应结合生成另外物质的情 况应该注意。湿式气体流量计的检定一般采用更高准确度等级的钟

9、罩式气体流量标准装置，活塞式气体流量标准装置，或标准表装置做标准。检测qmax和0.2qmax两流量点。试验时，各流量点的实际流量与规定检定流量偏差不超过5%。每一流量点至少试验 2次。校准和典型应用LM系列湿式气体流量计是实验室常用的仪表之一。在测量气体体积总量时，其准确度 较高，特别是小流量时，它的误差小。可直接用于测量气体流量，也可用来作标准仪器检定其它流量计。所以在使用时湿式气体流量计每个气室的有效体积是由预先注入流量计的水面控制的, 必须检查水面是否达到预定的位置，安装时，仪表必须保持水平。LM系列湿式气体流量计主要分两种型号：普通型，采用黄铜材料，一般在无腐蚀气体范围内使用。防腐型

10、，采用不锈钢材质，可测量腐蚀性气体。1、湿式气体流量计选型型号 LML-1(普通卜 LML-2(普通)、LMF-1(防腐卜LMF-2(防腐)2、基本参数鼓轮每转流量(m3) 0.002 0.005额定流量(m3/h) 0.2 0.5最高流量记录(m3) 100 100超额流量(m3/h) 0.3 0.75最小刻度值(m3) 0.1 X0-4 0.25 K0-4正常压力值(Pa) 1000 1000额定流量时准确度达到1级或者0.5级.3、使用方法(1) 将仪表摆放在工作台上，调整地脚螺钉使水准器水泡位于中心，并在使用中要长期 保持。(2) 打开水位控制器密封螺帽，拉出内部的毛线绳。(3) 在温

11、度计或压力计的插孔内，向仪表内注入蒸馏水，待蒸馏水从水位控制器孔内流出时即停止注入蒸馏水，当多余的蒸馏水从水位控制器孔内顺着毛线绳流干净(约510分钟流出一滴时即为流干净)，将毛线绳收入水位控制器密封螺帽内，并且拧紧密封螺帽。(4) 装好温度计和压力计。(每一小格10Pa)(5) 按进出气方向连接好气路，并且保持密封。4、注意事项(1) 使用过程中，要经常注意仪表内水位保持，否则将影响测量准确性。(2) 使用中，温度应保持在1525 C之间，气温与室温相同，其温差应<2o(3) 最好在仪表指针运转数周后再进行读数。 当被测气体的压力超过正常压力值16倍(16)kPa时，仪器仍然可以进行工作，此时应将压力计取下，用无孔橡皮塞堵住压力计安装孔。(5)当被测气体的流量超过额定流量至超额流量范围内使用时，仪器仍然可以进行工 作，但此时测量的精度会有所降低。(6) 仪表在长期不使用时，应将仪表内的蒸馏水放干净，排放时先使用放水阀，然后将 表头向下，再将出气管向下，这样反复几次，才能将鼓轮内的水放净。(7) 仪表不宜置于过冷室内安装，以免内部结冰。(8) 在正常使用情况下，至少每年检验一次。5、湿式气体流量计的校准调整方法：(1) 检定前准备工作：加液、恒温、整机水平调整、液位调整、吹管排液干净，每一个 步骤都不能少。(2) 选择合适读数方式：对于机械表头类的流量计