石油化工生產(chǎn)過程自動(dòng)檢測(cè)和控制中，為了效地操作、控制和監(jiān)測(cè)，需要檢測(cè)各種流體的流量。物料總量的計(jì)算還是能源管理和經(jīng)濟(jì)核算的重要依據(jù)?？芍谏a(chǎn)和科學(xué)研究實(shí)驗(yàn)中，流量是一個(gè)很重要的參數(shù)，流量監(jiān)測(cè)儀表示發(fā)展生產(chǎn)、節(jié)約能演、提高經(jīng)濟(jì)效益和管理水平的重要工具。下面工采網(wǎng)小編介紹一下流量傳感器在氨氣流速監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用。
氨氣，Ammonia， NH3，無色氣體。有強(qiáng)烈的刺激氣味。密度 0.7710。相對(duì)密度0.5971（空氣=1.00）。易被液化成無色的液體。在常溫下加壓即可使其液化（臨界溫度132.4℃，臨界壓力11.2兆帕，即112.2大氣壓）。沸點(diǎn)-33.5℃。也易被固化成雪狀固體。熔點(diǎn)-77.75℃。溶于水、乙醇和乙醚。在高溫時(shí)會(huì)分解成氮?dú)夂蜌錃猓羞€原作用。
氨作為化工產(chǎn)品的重要組成部分，也是化肥的主要原料之一，在我國的消耗使用量巨大。同時(shí)氨氣也是實(shí)驗(yàn)室與生產(chǎn)中的常用氣體。對(duì)于氨氣制取的方法主要有加熱固體氯化銨與熟石灰的混合物，然后將氣體收集起來。
氨氣流量測(cè)定：流量框法
該法通過比較垂直放置于順風(fēng)和逆風(fēng)方向的兩個(gè)采樣盤測(cè)定值之差，計(jì)算氨氣的凈排放量。因而對(duì)順、逆風(fēng)方向的氨氣濃度同時(shí)進(jìn)行測(cè)定，且要求測(cè)定方法準(zhǔn)確，能反映順、逆風(fēng)方向的濃度差。全部氨氣通過流量框的源強(qiáng)按下式估算：
其中：Q為源強(qiáng)，單位為ug/s
U為水平方向平均風(fēng)速，單位為m/s
Cup為逆風(fēng)方向平均濃度，單位為ug/m3
Cdown為順風(fēng)方向平均濃度，單位為ug/m3
Z為采樣盤放置高度，單位為m
D為相鄰兩去氧桿之間的距離，單位為m
氨氣流量計(jì)測(cè)量原理：
氨氣流量計(jì)工作原理是由設(shè)計(jì)在流場(chǎng)中的旋渦發(fā)生體、檢測(cè)探頭及相應(yīng)的電子線路等組成。當(dāng)流體流經(jīng)旋渦發(fā)生體時(shí)，它的兩側(cè)就形成了交替變化的兩排旋渦，這種旋渦被稱為卡門渦街。在卡門渦街理論的基礎(chǔ)上又提出了卡門渦街的頻率與流體的流速成正比，并給出了頻率與流速的關(guān)系式：
f = St × V/d 式中:
f 渦街發(fā)生頻率 （Hz）
V 旋渦發(fā)生體兩側(cè)的平均流速（m/s ）
St 斯特羅哈爾系數(shù)（常數(shù)）
這些交替變化的旋渦就形成了一系列交替變化的負(fù)壓力，該壓力作用在檢測(cè)探頭上，便產(chǎn)生一系列交變電信號(hào)，經(jīng)過前置放大器轉(zhuǎn)換、整形、放大處理后，輸出與旋渦同步成正比的脈沖頻率信號(hào)（或標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)）。
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氣體質(zhì)量流量傳感器-FS4001主要特性：
1）傳感器靈敏度高，有極小的始動(dòng)流量
2）傳感器芯片采用熱質(zhì)量流量計(jì)量，無需溫度壓力補(bǔ)償，保證了傳感器的高精度計(jì)量
3）在單個(gè)芯片上實(shí)現(xiàn)了多傳感器集成，使傳感器的量程比大大提高
4）傳感器的零點(diǎn)穩(wěn)定度高
5）全量程高穩(wěn)定性
6）全量程高精確度和優(yōu)良的重復(fù)性
7）低功耗
8）低壓損
9）響應(yīng)時(shí)間快
氣體質(zhì)量流量傳感器-FS4001框圖:
功能框圖如下圖所示。MEMS傳感器芯片的傳感器驅(qū)動(dòng)電路供電和發(fā)送流量相關(guān)的電壓轉(zhuǎn)換器。微控制器處理英文字母表的第19個(gè)字母；
（放大、濾波等）將電壓轉(zhuǎn)換成流量。流量信號(hào)被發(fā)送通過模擬或模擬和數(shù)字格式（RS232）。
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