微小流量,是人們一般認(rèn)為的微小流量范圍。微小流量的測量分兩種情況:一種是以較高的準(zhǔn)確度測量流過細(xì)小管道的氣體、液體;另一種是測量流動非常緩慢的流體的流量。
微小流量計
適合用來測量微小的常用流量計:差壓式、浮子式、容積式、熱式等,其中有些流量計既適合測量中大流量,也適合測量微小流量,而另一些專門為測量微小流量而設(shè)計。
(1)差壓式流量計 由標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置和差壓式組成的差壓式流量計,在小流量測量中受到三方面的限制。
第一個限值是雷諾數(shù)下限的限制。節(jié)流裝置種類不同,其雷諾數(shù)下限也不同,就一般而言,雷諾數(shù)≥104是可以使用的界限。與此雷諾數(shù)下限相對應(yīng)的平均流速和流量即為小流量的測量下限。雷諾數(shù)太小,流出系數(shù)會隨雷諾數(shù)的變化而產(chǎn)生顯著的變化,以致不確定度增大。
第二個限制是管徑的大小。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置適用于50mm和50mm以上管徑。管徑太小時,節(jié)流裝置直徑相應(yīng)變小,按標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的形狀進(jìn)行相似加工發(fā)生困難。
第三個限制是差壓太小。此差壓同流速的平方成正比,當(dāng)流速低到一定數(shù)值,差壓就變得很小,以致無法分辨。
針對上述的三個限制,有些儀表公司開發(fā)了僅適合微小流量測量的內(nèi)藏孔板差壓式流量計。這種流量計同由標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置為傳感器的流量計在下面幾點(diǎn)有顯著的差別。第一個差別是結(jié)構(gòu)上,前者是傳感器與變送器合為一體,而后者是傳感器與變送器相分離。 第二個差別是管徑,前者適用的管徑均小于50mm,典型的管道內(nèi)徑為10mm和20mm。由于管徑縮小,流速以及同流速相關(guān)的雷諾數(shù)得以提高,因而能得到較高的差壓。所以內(nèi)藏孔板流量計彌補(bǔ)了標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置型差壓式流量計不適合測量小流量的不足。 第三個差別是保證準(zhǔn)確度的手段。前者是用實(shí)流標(biāo)定的方法來保證測量準(zhǔn)確度的,經(jīng)過實(shí)流標(biāo)定能得到1級(水)或1.5級(空氣)準(zhǔn)確度,如果實(shí)流標(biāo)定后用合適的方法對誤差進(jìn)行自動校正,則可得到0.5級(水)和1級(空氣)準(zhǔn)確度。如果不經(jīng)實(shí)流標(biāo)定,只能得到5級準(zhǔn)確度。差壓變送器多數(shù)已實(shí)現(xiàn)智能化,這為內(nèi)藏孔板流量計改變量程提供了便捷的手段。
(2)浮子流量計 浮子流量計主要由浮子和錐形管組成。玻璃管浮子流量計中的錐管為玻璃管;金屬管浮子流量計的錐形管用金屬制成,流體溫度可達(dá)180℃,流體壓力達(dá)13MPa。小口徑浮子流量計的流量測量范圍已經(jīng)可以做得很小,其中水為0.3~3L/h,空氣為5~50L/h。環(huán)境保護(hù)中用得很多的大氣采樣器,流程在線分析儀器和實(shí)驗(yàn)室分析儀器等普遍使用的微型玻璃浮子流量計,其測量范圍可更小。浮子流量計屬中低準(zhǔn)確度儀表,金屬浮子流量計的基本誤差,就地指示型為1%~2.5%FS,遠(yuǎn)傳型為1%~4%FS;小口徑玻璃管浮子流量計為2.5%~5%FS。因此,一般只適用于流量監(jiān)視,而不用于核算計量。玻璃管浮子流量計只適用于氣體和透明度較高的液體,否則浮子在錐形管中的高度不易看清。而金屬管浮子流量計卻無此限制。在工業(yè)過程的液位、流量、密度測量中,被測介質(zhì)如果黏度較大或有腐蝕性,常用吹氣或吹液的方法進(jìn)行隔離,吹氣、吹液流量常用浮子流量計測量,在氣(液)源壓力波動較大或被測介質(zhì)壓力波動較大的場合,為了使吹氣、吹液的流量穩(wěn)定和準(zhǔn)確地測量,有的產(chǎn)品將浮子流量計與調(diào)節(jié)器(恒流器)配成一套恒差壓流量調(diào)節(jié)器。