差壓式質量流量計工作原理

  差壓式質量流量計通常利用泊肅葉定律來進行內(nei) 部補償(chang) 層流(ICL)計算，通過測量氣體(ti) 經過某段管道內(nei) 前後的壓力差，即：壓力損失，計算得出氣體(ti) 的體(ti) 積流量，再換算到標準工況下的質量流量。流量與(yu) 壓差的關(guan) 係如下：
Q = (P1 – P2)π r4 / 8ηL
Q = 體(ti) 積流量
P1 = 入口靜壓
P2 = 出口靜壓
r = 管道半徑
η = 流體(ti) 絕對粘度
L = 管道長度
由於(yu) π、 r 和 L都是常數，則上述公式可被簡化為(wei) ：
Q = K(Δ P/η)
在這個(ge) 公式中，K是由管道幾何形狀決(jue) 定的常數，因此得出一個(ge) 較簡易的體(ti) 積流量、壓力差與(yu) 絕對粘度之間的線性關(guan) 係。
氣體(ti) 溫度變化會(hui) 影響其粘度，因此需要測量溫度來決(jue) 定η，絕大多數壓差式設備都是通過人工查表(已知溫度下的氣體(ti) 粘度表)來實現這一步驟，而采用內(nei) 部補償(chang) 層流的流量計&流量控製器則是通過一個(ge) 獨立的溫度傳(chuan) 感器和一個(ge) 微處理器來實現。

質量 = 體(ti) 積 × 密度修正係數
根據理想氣體(ti) 定律，氣體(ti) 密度受其溫度和絕對壓力影響。密度與(yu) 溫度的關(guan) 係如下：
ρa / ρs = Ts / Ta
ρa = 實際氣體(ti) 密度
Ta = 實際絕對溫度
ρs = 標準工況下氣體(ti) 密度
Ts = 標準工況下絕對溫度
°K = °C +273.15
密度與(yu) 絕對壓力的關(guan) 係如下：
ρa / ρs = Pa / Ps
ρa = 實際氣體(ti) 密度
Pa = 實際絕對壓力
ρs = 標準工況下氣體(ti) 密度
Ps = 標準工況下絕對壓力
由此可見，要求得質量流量，必須考慮兩(liang) 個(ge) 修正因素：溫度對密度的影響和絕壓對密度的影響，可用下麵公式表示：
M = Q(Ts / Ta)( Pa / Ps)
內(nei) 部補償(chang) 層流設備中，其層流區內(nei) 還有一獨立的絕壓傳(chuan) 感器，該絕壓信號與(yu) 絕對溫度信號都將被傳(chuan) 送至微處理器，經過計算得出質量流量。
以上計算需要參考標準工況(STP)下的溫度值Ts和壓力值Ps。標準工況(STP)通常是指位於(yu) 海平麵上，但沒有單一標準，比如常用的標準工況有下麵幾種：
0 °C、14.696 PSIA
25 °C、14.696 PSIA
0 °C、760 mmHG
值得注意的是，質量的單位通常為(wei) 克、千克等，而質量流量的單位則是SLPM(每分鍾標準升) 、SCCM(每分鍾標準毫升)或SCFH(每小時標準立方英尺)。隻要知道設備標定的標準工況及被測氣體(ti) 在標準工況下的密度，便可計算得出同過的氣體(ti) 流量為(wei) 每分鍾多少克或是每小時多少千克。