微流量計(jì)量方法研究
在前期進(jìn)行的微尺度擴(kuò)散燃燒實(shí)驗(yàn)中,我們對微火焰的各方面特性有了初步了解,隨著實(shí)驗(yàn)向更細(xì)的方面進(jìn)行,實(shí)現(xiàn)對微流量的精確計(jì)量將是一個(gè)關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。因?yàn)槲⒘髁康膶?shí)際供應(yīng)值和計(jì)量值之間的誤差大小將直接影響到實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。雖然國內(nèi)外對微流量測量的研究起步相對較晚,隨著理論研究的深入,實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累,對微流量測量的難度和存在的問題有了更具體和更深刻的認(rèn)識,通過不斷地改進(jìn)和完善,使得微流量測量技術(shù)不斷得到發(fā)展。
1 液體微燃料的計(jì)量
市面上國產(chǎn)液體流量計(jì)一般最小流量只能達(dá)到每分鐘幾百毫升,進(jìn)口流量計(jì)一般最小流量每分鐘幾十毫升,但價(jià)格昂貴;而一般的標(biāo)準(zhǔn)差壓流量計(jì);如板孔式、噴嘴式、文丘里管式等,其額定流量較大,測量精度較低,通常誤差大于5%。不能滿足液體微流量計(jì)量的要求。
1.1 熱式液體質(zhì)量微流量儀表
中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會流量儀表專業(yè)協(xié)會的專家對熱式流量計(jì)的測量原理、性能和應(yīng)用作了概要介紹。
熱式流量計(jì)從測量原理出發(fā),可分為兩類:1)利用流動流體傳遞熱量改變測量管的管壁溫度分布的熱傳導(dǎo)分布效應(yīng)的熱分布流量計(jì),以前稱為量熱式流量計(jì);2)利用熱散消(冷卻)效應(yīng)的金氏定律的熱式質(zhì)量流量計(jì),其結(jié)構(gòu)特征為測溫元件插入流量傳感器測量管或管道內(nèi),稱為插入型熱式流量計(jì)。但現(xiàn)有液體微小流量的熱式流量計(jì)均屬熱分布流量計(jì)。
圖1為加溫型熱式流量計(jì)原理簡圖,圖2是利用帕耳帖效應(yīng)的致冷型原理圖。加溫型熱式液體質(zhì)量流量計(jì)市場上已有的型號有荷蘭BronkhorstH-iTech公司的Liqu-iFlow型和L-Flow型,美國Brooks公司的Flomega型;致冷型熱式液體質(zhì)量流量計(jì)市場上見到的有美國Estech公司LF系列,流量在0.01g/min~100g/min范圍內(nèi)有9種滿度規(guī)格,響應(yīng)時(shí)間約2s。熱式液體質(zhì)量微流量計(jì)適用于測量液態(tài)氣體,藥液混合配比,原料氣化供給系統(tǒng)。體積流量小到10-6L/min~10-3L/min數(shù)量級之間,或質(zhì)量流量10-6kg/min~10-3kg/min。
圖1 加溫型原理簡圖
圖2 致冷型原理簡圖
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