流量測量技術之
微小流量
的測(cè)量
半導體制造業、生物工程(chéng)、精細化工等的興起,使流量(liàng)測量向低端延伸,小流量(liàng)計流量的要求(qiú)在(zài)上世紀
80
∽
90
年代凸顯(xiǎn)起來。何謂小流量
?
業界尚無(wú)*的定義和界限,小流量因應(yīng)用領域而異是一個模糊的概念。管道小流量測量體現于管徑小和流(liú)速低兩個層次,就(jiù)流程工業而言,習慣上(shàng)
DN10
甚至
DN15
以下管徑(jìng)流量測量(liàng)稱之小流量測量,通常其流(liú)量值液體爲(wèi)
1L/min
或
0.06m3/h
以(yǐ)下,流量儀表滿度流量時的流速低于
0.1m/s
。
1
、測量方法
傳統小流量測量技術節流差壓
(
層流
)
法、浮子法和容積法等有了的改進,新測量技術如超聲法、熱法、科裏奧利法等也有成(chéng)效地應于液體和氣體小(xiǎo)流量測量。
2
、特(tè)點
微小流量(liàng)與一般流量測量相比較,具有(yǒu)以下特點(diǎn)。
1)
雷(léi)諾數低
一般管道(dào)流動均爲(wèi)紊流流動,流量儀表也是(shì)針對紊流(liú)流動(dòng)态(tài)設計的,而小流量儀表因管徑小常(cháng)處(chù)于層流(liú)流動
(
例(lì)如管内徑
6mm
,流量(liàng)
0.05L/min
,
Re
爲
1800
或層流
/
紊流過渡區流态流動,小流量測量受使用中流體黏度變化影響頗(pō)大。
2)
要用(yòng)實際使(shǐ)用流體校準
液體(tǐ)流量儀表(biǎo)一般用水校準,氣體用空氣(qì)校準。若(ruò)知道實際測量流體與校準流體間某些物性不同對示值有規律變(biàn)化時,中大管徑流量(liàng)儀表常以适當系數修正。但有些小流量儀表受黏度等流體物性影響大,須以實際使(shǐ)用(yòng)流體校準。所幸流量小,用實際使用流體校準難度不大,但在作有害性(xìng)流體校準時應注意安全(quán)和環境污染。
3)
要求測(cè)量時防止污染流體(tǐ)
若測量潔淨氣(qì)體和純水常不(bú)允許接觸流體的(de)儀表零件材料析出離子,例如半(bàn)導體制備中儀表不能用金屬和玻(bō)璃制成,隻(zhī)能用塑料。流體中也不允許混(hùn)入活動件的磨蝕塵粒。流量儀表流通通道要盡可(kě)能簡單,不應有潴留
(
指液(yè)體在體内不正(zhèng)常地聚集停留
)
部位(wèi),防止潴留介(jiè)質變質。
4)
氣泡和塵(chén)埃附(fù)着的影響(xiǎng)
因管徑小黏性增加,液體(tǐ)中微細氣泡易在(zài)管系流動過程中積聚變大,使測量時指示(shì)不穩,度(dù)下(xià)降。流體中塵(chén)埃附着測量元件也要影響測量值,例(lì)如浮子流量計的浮子上沉積(jī)有肉眼覺察不出的附着層也(yě)會影響示值。
5)
流量儀表品種使用上受到一定限制
在衆多測量原理流量儀表中(zhōng),因各種原因小流量應用受到一些(xiē)限(xiàn)制,當前能應用于小流量的品種如表(biǎo)格所示