微小流量,是人們一般認為的微小流量范圍。微小流量的測量分兩種情況:一種是以較高的準確度測量流過細小管道的氣體、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計。
(1)差壓式流量計 由標準節(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。標準節(jié)流裝置適用于50mm和50mm以上管徑。管徑太小時,節(jié)流裝置直徑相應變小,按標準中規(guī)定的形狀進行相似加工發(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。這種流量計同由標準節(jié)流裝置為傳感器的流量計在下面幾點有顯著的差別。第一個差別是結構上,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)藏孔板流量計彌補了標準節(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確度的手段。前者是用實流標定的方法來保證測量準確度的,經(jīng)過實流標定能得到1級(水)或1.5級(空氣)準確度,如果實流標定后用合適的方法對誤差進行自動校正,則可得到0.5級(水)和1級(空氣)準確度。如果不經(jīng)實流標定,只能得到5級準確度。差壓變送器多數(shù)已實現(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180℃,流體壓力達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)境保護中用得很多的大氣采樣器,流程在線分析儀器和實驗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,被測介質如果黏度較大或有腐蝕性,常用吹氣或吹液的方法進行隔離,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壓力波動較大的場合,為了使吹氣、吹液的流量穩(wěn)定和準確地測量,有的產(chǎn)品將浮子流量計與調節(jié)器(恒流器)配成一套恒差壓流量調節(jié)器。