压缩空气流量计选用中需满足的条件

　　由于压缩空气流量计具有压力损失小，量程宽，无机械可动部件，维修方便等特点，已经在流量测量中得到广泛应用，但在使用中也出现一些问题。除仪表本身质量外，多数运行不正常的仪表，是因选型或安装不当造成的。本文就此问题做些讨论，以对选用者有所帮助。

　　压缩空气流量计测量原理及检测方式

　　压缩空气流量计是基于卡门涡街原理进行工作的。其基本测量原理是：当流体流过柱型棱体时，会使棱体两侧交替产生有规则的旋涡，在一定雷诺数范围内，旋涡的频率与流体的平均流速成正比。关系式为：

　　Q=VS

　　上两式中，r为旋涡发生的频率；d为棱体迎流面宽度；s，为斯特劳哈尔数；D为管道内径；为介质的平均流速；O为体积流量；s为管道截面积由实验可知：在一定的雷诺数范围内，s为常数，不受流体密度、粘度等介质参数的影响。性质见图1，由以上两式可知，只要通过检测出涡街频率，即可测得流量。

　　目前国内常用的压缩空气流量计按检测方式可分为两类：压电式和电容式。压电式由压电晶体作为检测元件由交替旋涡造成的压力脉动使压电晶体产生电脉冲，实现检测。电容式是以电容为检测元件，旋涡产生的压差使电容量改变差值来完成测量。两种方式相比较，电容式是压电式的换代产品，所以电容式有更好的耐高温性和抗振性能。

　　压缩空气流量计选用中需满足的条件

　　从上述工作原理中我们可知，压缩空气流量计是基于流体振动的频率来测量流量的，它对测量介质有严格的限定，因此在选用中应注意满足以下条件：

　　1．测量介质的选择

　　若想保证压缩空气流量计长期稳定运行，被测介质是否适用于该流量计是选用前首要考虑的。我们的实践证明，压缩空气流量计较适用于测量清洁、净化较好的介质，如净水、蒸汽、空气、氧气、氮气等；净化不好的煤气及杂质含量较多污水等脏污介质，慎用或不用这类仪表。因为介质中污物会造成检测孔(电容式)堵塞或会吸附在旋涡发生体上，使压电晶体检测灵敏度逐渐下降，造成流量指示逐渐减少，非常终无显示。这一点我们是有深刻教训的。

　　2．温度

　　压电式传感器的压电晶体灵敏度会随工作温度升高而大幅度降低，若长期置于高温环境中．会使晶体加速老化，所以压电式传感器稳定工作温度一般限定在-4O℃～250℃。电容式传感器的电容介质是空气，当温度发生变化时其介电系数变化极小，可忽略不计，因此它有很好的耐高温性能，一般可工作在-200℃~+40O℃。

　　3．雷诺数范围

　　当雷诺数在3102～2105范围内时，斯特劳哈尔数为常数的前提下，流速与旋涡产生的频率之间才是线性关系。由于式中，D为传感器13径；Rr为雷诺数；为介质密度；为粘度；Q1为工况下流量。

　　由式(3)可知：雷诺数与流体工况下流量、介质密度、粘度及传感器口径有关。当被测量介质已知后，以上参数中流体工况下流量、介质密度、粘度亦被确定，因而只有合理选择传感器口径，才能把雷诺数限制在所要求的范围内。

　　4．流速极限

　　压缩空气流量计测量量程很宽，一般量程比在1：101：15，但它有一个特点：上限值较容易满足，而下限值则要根据被测介质使用的非常小流量计算出非常小流速，通过选择传感器口径来满足所规定的流速下限值。一般情况下，生产厂家在使用手册的技术指标中，分别给出对液体、气体所要求的非常大非常小流速极限和在不同口径下用密度计算非常小流速的公式或图表。计算流速时可先设定一个传感器口径，再依据介质工艺参数，分别计算出三个流速：

　　①非常小流量对应的流速VmmQ1

　　②介质密度应满足的非常小流速Vmm

　　③非常小雷诺数对应的非常小流速VminR

　　然后将三个值作比较，要求①应大于②和③的值且满足指标的非常低流速。如不满足，则将重新选择口径再进行上述计算直到满足为止。

　　5．振动

　　使用压缩空气流量计管道振动越小越好。振动会造成干扰．特别是测量下限流量时会使仪表辖出错误信号。所以安装要避开各种振动源，非常好加装管道支架以减少振动.

　　6．直管段

　　因为阻流件会使流体流速产生畸变或偏流，导致测量误差较大，所以安装时对上游的各种阻流件，压缩空气流量计要求保证所需的直管段，一般上游15D~30D，下游为5D(D为管道内径)。保证所需的直管段，流速分布就能得到充分调整，形成稳定流速分布，这样流体才能处在测量所要求的紊流流动状态。

　　压缩空气流量计用于被测介质为单相的液体、气体(蒸汽)测量，在选用时除需要满足上述条件外，还应根据介质和环境的不同实际需要如：耐腐蚀、压力、防爆、辖出距离等选择相应的流量计。实践证明，只要选用时满足技术条件、安装符合标准要求，压缩空气流量计能长期、可靠运行。