由于壓(ya)縮空(kong)氣流量(liang)計具有壓(ya)力損失小，量(liang)程(cheng)寬，無機(ji)械可動部件，維修方便(bian)等特點，已經在流量(liang)測(ce)量(liang)中(zhong)得(de)到廣泛應用(yong)，但在使用(yong)中(zhong)也出(chu)現(xian)一些問(wen)題。除儀表本身質(zhi)量(liang)外，多(duo)數運行不正常的儀表，是因選型或(huo)安裝不當造成的。本文就(jiu)此問(wen)題做些討(tao)論，以對選用(yong)者(zhe)有所幫助(zhu)。

　　壓(ya)縮空氣流量計測量原理及檢測方式

　　壓縮空氣流(liu)(liu)(liu)量(liang)計是(shi)基(ji)于卡門渦街原理(li)進行工(gong)作(zuo)的。其基(ji)本測量(liang)原理(li)是(shi)：當流(liu)(liu)(liu)體(ti)(ti)流(liu)(liu)(liu)過(guo)柱型棱體(ti)(ti)時，會(hui)使棱體(ti)(ti)兩側(ce)交替產(chan)生有規(gui)則的旋(xuan)渦，在(zai)一(yi)定雷(lei)諾數范圍內(nei)，旋(xuan)渦的頻率與流(liu)(liu)(liu)體(ti)(ti)的平均(jun)流(liu)(liu)(liu)速(su)成正比。關系式為：

　　Q=VS

　　上兩式(shi)中，r為(wei)(wei)(wei)旋渦發生的頻(pin)率(lv)；d為(wei)(wei)(wei)棱體(ti)迎(ying)流(liu)面寬(kuan)度；s，為(wei)(wei)(wei)斯特勞哈爾數；D為(wei)(wei)(wei)管道內徑；為(wei)(wei)(wei)介質的平均(jun)流(liu)速；O為(wei)(wei)(wei)體(ti)積流(liu)量(liang)；s為(wei)(wei)(wei)管道截面積由實驗可(ke)知：在一(yi)定(ding)的雷諾(nuo)數范圍內，s為(wei)(wei)(wei)常數，不受流(liu)體(ti)密度、粘(zhan)度等介質參數的影響。性質見圖1，由以上兩式(shi)可(ke)知，只要(yao)通過(guo)檢測出渦街(jie)頻(pin)率(lv)，即(ji)可(ke)測得流(liu)量(liang)。

　　目前國(guo)內常(chang)用的(de)壓(ya)(ya)縮空氣(qi)流量計按檢(jian)測(ce)(ce)方式(shi)(shi)可(ke)分為(wei)兩(liang)類：壓(ya)(ya)電式(shi)(shi)和電容(rong)(rong)式(shi)(shi)。壓(ya)(ya)電式(shi)(shi)由壓(ya)(ya)電晶體(ti)(ti)作(zuo)為(wei)檢(jian)測(ce)(ce)元件由交(jiao)替旋渦造成(cheng)的(de)壓(ya)(ya)力(li)脈動使(shi)壓(ya)(ya)電晶體(ti)(ti)產生電脈沖，實現檢(jian)測(ce)(ce)。電容(rong)(rong)式(shi)(shi)是以電容(rong)(rong)為(wei)檢(jian)測(ce)(ce)元件，旋渦產生的(de)壓(ya)(ya)差使(shi)電容(rong)(rong)量改變差值來完成(cheng)測(ce)(ce)量。兩(liang)種方式(shi)(shi)相比較，電容(rong)(rong)式(shi)(shi)是壓(ya)(ya)電式(shi)(shi)的(de)換代產品，所以電容(rong)(rong)式(shi)(shi)有更好(hao)的(de)耐高溫性(xing)和抗振性(xing)能。

　　壓縮(suo)空(kong)氣流量計選用中需滿足(zu)的(de)條件

　　從上述工作(zuo)原理(li)中(zhong)我們可知，壓縮空氣流(liu)量(liang)(liang)計是基于流(liu)體(ti)振動的(de)頻(pin)率來測量(liang)(liang)流(liu)量(liang)(liang)的(de)，它(ta)對測量(liang)(liang)介質有嚴格的(de)限定，因(yin)此(ci)在選用(yong)中(zhong)應注意滿足以下條件：

　　1．測量介質的選(xuan)擇

　　若想(xiang)保(bao)證壓(ya)縮空氣(qi)流量計長(chang)期(qi)穩定運行，被測(ce)(ce)介質(zhi)(zhi)是(shi)(shi)否適用(yong)于該流量計是(shi)(shi)選用(yong)前首要考(kao)慮的。我(wo)們的實踐證明，壓(ya)縮空氣(qi)流量計較適用(yong)于測(ce)(ce)量清潔、凈化較好的介質(zhi)(zhi)，如凈水、蒸(zheng)汽(qi)、空氣(qi)、氧(yang)氣(qi)、氮氣(qi)等(deng)；凈化不(bu)(bu)好的煤氣(qi)及(ji)雜(za)質(zhi)(zhi)含量較多污(wu)水等(deng)臟(zang)污(wu)介質(zhi)(zhi)，慎用(yong)或不(bu)(bu)用(yong)這(zhe)類儀表。因為介質(zhi)(zhi)中污(wu)物會造成檢測(ce)(ce)孔(電(dian)容式)堵(du)塞或會吸附在旋渦發生體(ti)上，使壓(ya)電(dian)晶體(ti)檢測(ce)(ce)靈敏度逐(zhu)漸下降，造成流量指示(shi)逐(zhu)漸減少，非(fei)常(chang)終無顯示(shi)。這(zhe)一點我(wo)們是(shi)(shi)有深刻教訓的。

　　2．溫度

　　壓電(dian)式傳(chuan)感器(qi)的壓電(dian)晶體(ti)靈敏(min)度(du)(du)會隨工作(zuo)(zuo)溫度(du)(du)升高而大幅度(du)(du)降(jiang)低，若長期(qi)置于高溫環境中．會使(shi)晶體(ti)加速(su)老化(hua)，所以壓電(dian)式傳(chuan)感器(qi)穩定工作(zuo)(zuo)溫度(du)(du)一(yi)般(ban)限定在-4O℃～250℃。電(dian)容式傳(chuan)感器(qi)的電(dian)容介(jie)質是空氣，當溫度(du)(du)發生變(bian)化(hua)時其(qi)介(jie)電(dian)系數變(bian)化(hua)極小，可(ke)忽略不(bu)計，因此它有很好的耐高溫性能，一(yi)般(ban)可(ke)工作(zuo)(zuo)在-200℃~+40O℃。

　　3．雷諾數范圍

　　當雷(lei)諾數(shu)在3102～2105范圍內時，斯特勞哈爾(er)數(shu)為常(chang)數(shu)的前提(ti)下(xia)，流速與(yu)旋渦產(chan)生的頻率(lv)之間(jian)才是線性關(guan)系。由于式中(zhong)，D為傳感(gan)器13徑；Rr為雷(lei)諾數(shu)；為介質密度；為粘度；Q1為工況下(xia)流量。

　　由式(shi)(3)可知(zhi)(zhi)：雷(lei)諾數(shu)與流(liu)體(ti)工況下流(liu)量(liang)、介質密(mi)度(du)(du)(du)、粘度(du)(du)(du)及傳感器口(kou)徑有關。當被(bei)測量(liang)介質已知(zhi)(zhi)后，以上參(can)數(shu)中流(liu)體(ti)工況下流(liu)量(liang)、介質密(mi)度(du)(du)(du)、粘度(du)(du)(du)亦被(bei)確定，因而只有合理選擇傳感器口(kou)徑，才能把雷(lei)諾數(shu)限制在所(suo)要求的范圍內。

　　4．流速極限

　　壓(ya)縮空氣流(liu)(liu)(liu)(liu)量計(ji)(ji)測(ce)量量程(cheng)很寬，一般量程(cheng)比(bi)在(zai)(zai)1：101：15，但它有一個特點：上限值(zhi)較容易滿(man)足，而下(xia)限值(zhi)則要(yao)根據被測(ce)介質使用的非常(chang)小(xiao)流(liu)(liu)(liu)(liu)量計(ji)(ji)算出(chu)非常(chang)小(xiao)流(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)，通(tong)過選擇傳感(gan)(gan)器(qi)口(kou)徑來滿(man)足所規定(ding)的流(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)下(xia)限值(zhi)。一般情況下(xia)，生(sheng)產廠(chang)家在(zai)(zai)使用手冊的技(ji)術指標(biao)中，分別給出(chu)對液體、氣體所要(yao)求的非常(chang)大非常(chang)小(xiao)流(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)極限和在(zai)(zai)不同口(kou)徑下(xia)用密(mi)度計(ji)(ji)算非常(chang)小(xiao)流(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)的公式(shi)或圖(tu)表。計(ji)(ji)算流(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)時可先設定(ding)一個傳感(gan)(gan)器(qi)口(kou)徑，再依據介質工藝參數，分別計(ji)(ji)算出(chu)三個流(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)：

　　①非常小(xiao)流量(liang)對應(ying)的流速VmmQ1

　　②介質密度應滿足的非常小流速Vmm

　　③非常小(xiao)雷諾(nuo)數對應的非常小(xiao)流速(su)VminR

　　然后將(jiang)三(san)個(ge)值(zhi)作比較(jiao)，要求①應(ying)大于(yu)②和③的(de)(de)值(zhi)且(qie)滿(man)(man)足指(zhi)標的(de)(de)非(fei)常低流速。如不滿(man)(man)足，則將(jiang)重新選(xuan)擇口徑再進(jin)行上述(shu)計算直到(dao)滿(man)(man)足為止(zhi)。

　　5．振動

　　使用壓(ya)縮空(kong)氣流(liu)量(liang)計管道振(zhen)動越小越好(hao)。振(zhen)動會(hui)造成干擾．特別是測量(liang)下限流(liu)量(liang)時會(hui)使儀表轄出錯誤信(xin)號(hao)。所以安裝(zhuang)要避開各種振(zhen)動源，非常好(hao)加裝(zhuang)管道支架(jia)以減少振(zhen)動.

　　6．直管段

　　因為阻流(liu)(liu)(liu)件會(hui)使(shi)流(liu)(liu)(liu)體(ti)流(liu)(liu)(liu)速產(chan)生畸變或偏(pian)流(liu)(liu)(liu)，導(dao)致測(ce)量(liang)誤差較(jiao)大，所以(yi)安裝時對上(shang)游(you)的各種阻流(liu)(liu)(liu)件，壓縮(suo)空(kong)氣流(liu)(liu)(liu)量(liang)計要求保證所需的直管(guan)段(duan)，一般上(shang)游(you)15D~30D，下(xia)游(you)為5D(D為管(guan)道內徑)。保證所需的直管(guan)段(duan)，流(liu)(liu)(liu)速分布就能(neng)(neng)得到充分調整，形成穩(wen)定(ding)流(liu)(liu)(liu)速分布，這樣(yang)流(liu)(liu)(liu)體(ti)才(cai)能(neng)(neng)處在測(ce)量(liang)所要求的紊流(liu)(liu)(liu)流(liu)(liu)(liu)動(dong)狀(zhuang)態。

　　壓(ya)(ya)縮空氣(qi)流(liu)量計(ji)用(yong)于被測介質(zhi)為單相的(de)液體(ti)、氣(qi)體(ti)(蒸(zheng)汽)測量，在選用(yong)時除(chu)需要(yao)滿足上述條(tiao)件外，還應根據介質(zhi)和(he)環境(jing)的(de)不同實際需要(yao)如(ru)：耐腐蝕、壓(ya)(ya)力(li)、防(fang)爆、轄出距離等選擇相應的(de)流(liu)量計(ji)。實踐證明，只要(yao)選用(yong)時滿足技(ji)術(shu)條(tiao)件、安裝符合標準(zhun)要(yao)求(qiu)，壓(ya)(ya)縮空氣(qi)流(liu)量計(ji)能長期、可靠運行。