小流量超聲流量計(jì)在工業(yè)工程中的應(yīng)用

小流量超聲流量計(jì)在工業(yè)工程中的應(yīng)用

   管道小流量測(cè)量主要體現(xiàn)在管徑小和流速低兩個(gè)層面，雖然小流量流量?jī)x表有差壓式(層流流量計(jì))、浮子式、容積式、電磁式、渦輪式和熱質(zhì)量式等品種，一般可測(cè)管徑小到3~4mm，液體滿度流量為0. 01~0. 05 L/min，流速低到0.05~0. 5 m/s;對(duì)于氣體小流量電磁式和渦輪式還不能或不適宜應(yīng)用。熱質(zhì)量式可測(cè)管徑更小和流量更低的微小流量，液體滿度流量為0. 002一0. 02 L/ min ，氣體為0. 005一10L/ min。在流程工業(yè)這些小流量?jī)x表品種中以熱式氣體流量計(jì)應(yīng)用*為普遍，近年熱式液體流量計(jì)應(yīng)用才趨擴(kuò)展，其他品種則應(yīng)用較少。雖然已有了上述若干種小流量?jī)x表，但有些應(yīng)用場(chǎng)所(如半導(dǎo)體工業(yè))被測(cè)流體不容許與金屬或玻璃(含金屬離子)接觸，因工作原理或結(jié)構(gòu)上限制而不能應(yīng)用。人們就開(kāi)發(fā)全塑料構(gòu)件的小流量超聲流量計(jì)以相適應(yīng)。

    傳播時(shí)間法超聲流量計(jì)用于小管徑，因聲程長(zhǎng)度短和所測(cè)時(shí)間過(guò)短，因此當(dāng)前通行z法、v法聲道布置的儀表，管徑只能大于50一100 mm;又由于所測(cè)聲程從線平均流速換算成流通通道面平均流速的轉(zhuǎn)換系數(shù)，在從層流區(qū)轉(zhuǎn)向紊流區(qū)時(shí)變化甚大，且在過(guò)渡區(qū)內(nèi)轉(zhuǎn)換是隨機(jī)性的，很不穩(wěn)定。因此應(yīng)用時(shí)流速要避開(kāi)這一區(qū)域，即下限流速的雷諾數(shù)要大于2 300一4 000，以DN25管測(cè)常溫水為例，流速要大于0.1~0.17m/s，若要向低流速延伸還要克服轉(zhuǎn)換系數(shù)變化過(guò)大的缺點(diǎn)。

為改善半導(dǎo)體業(yè)、制藥業(yè)、精細(xì)化工、生物工程等、流程中超純水、藥液等液體流量測(cè)量，氫,氨等氣體流量測(cè)量，以及分析儀器和大氣污染監(jiān)測(cè)氣體采樣等，國(guó)外開(kāi)發(fā)了若干低價(jià)位液體和小流量超聲流量計(jì)以相適應(yīng)。 針對(duì)傳統(tǒng)超聲流量傳感器結(jié)構(gòu)上聲程短不適應(yīng)于小管徑和低流速時(shí)轉(zhuǎn)換系數(shù)變化大的缺點(diǎn)，小流量超聲流量傳感器在聲道布置和流通通道等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上作了改進(jìn)。