許多化學和工業過程需要精確輸送流體,以確保最終產品的組成符合應有的要求。如果不能準確測量過程中使用的液體或氣體的數量,這可能會極大地影響產品的質量,并且還可能危及在生產設施中工作的人員的健康和安全,例如,在氣體的情況下或液體高度易燃。質量流量計或體積流量計可以測量流體流速。質量流量計比體積流量計具有優勢,因為流體的質量不受流體體積的壓力和溫度變化的影響。因此,當使用體積流量計時,必須進行額外的計算以考慮壓力和溫度差異。本文重點介紹三種質量流量計及其工作原理。
1.熱質量流量計
見的熱質量流量計之一是低氣體流量,測量時必須知道流體的熱容量。有兩種設計可供選擇:插入探針和加熱的樣品管。在加熱的樣品管質量流量計中,加熱流體流過的管并測量溫度變化。然后可以計算流過管的流體質量,因為已知流體的熱容量。插入的探針質量流量計以相同的方式工作,但是有兩個探針位于管道中,流體通過該管道流動。將兩個探針加熱至不同溫度并測量傳熱速率。然后可以確定質量流量,因為已知流體的熱容量。
2.科里奧利質量流量計
這是液體或非常稠密氣體的理想選擇,其原理是通過慣性測量流體的質量。一個小的振動器用于振動流體流過的管子,加速產生扭轉力。該力是可測量的并且與質量成比例。該質量流量計相對于其他類型的一個巨大優點是,不必知道被測流體的性質。這就是為什么這些質量流量計如今被廣泛使用。
3.差壓流量計
顧名思義,該流量計操作背后的原理是壓力差。阻塞物被放置在管道或管道中,流體通過該管道或管道流動。障礙物可能像圓盤一樣,但其直徑必須是已知的。阻塞之前和之后的流體壓力的差異與體積流速,兩個讀取點之間的距離,管的直徑和流體的粘度成比例。調節壓力和溫度變化以產生標準化的質量流量。