压缩（suō）空气热式质（zhì）量流（liú）量计在高寒地区中（zhōng）的应用

一、引言
压缩空气是企（qǐ）业单位重要的二次能源、大多由电能或热能经（jīng）压缩机转化而来，压缩空气流量（liàng）是表述空气压缩机功能的重要参数（shù）、也是工业过程中測量的重要参数、跟（gēn）着空气压缩机的广（guǎng）泛应用、其流量的精确测量对于产品升级（jí）、工业（yè）出产过程的控制和监测以及节能减排都显得至关重要、压缩空气流量是指在短（duǎn）暂时（shí）刻内流过某一流（liú）转截面为压缩（suō）空气数量与（yǔ）通过时刻（kè）之比。压缩（suō）空（kōng）气数量以体（tǐ）积表明称为（wéi）体积流量.以质量表明称为（wéi）质（zhì）量（liàng）流量。
热（rè）式气体质量流量计具有压损低.流量规模度大、重（chóng）复性和高可性.无可动部件以及可（kě）用于极低气体流（liú）量监測和控制等特点.在（zài）枯（kū）燥压縮空气測量方面的优（yōu）势显着.利于节约能源及采（cǎi）购成本。
二、工作原理
温度（dù）传感（gǎn）器測量管道内（nèi）气体的温度,另一个为速度传感器,电加热到高于温度传感（gǎn）器測量得到的温度,而且坚持温（wēn）差值（zhí）稳定:当气本流动带（dài）走速度传感器上的热量时,为（wéi）坚持温差稳定,需求额定（dìng）的电补偿加（jiā）热,而这（zhè）个补偿的电功率巨细和气体质量流量成正比。
Qm=K*△p/Cp*△p*S         (1)
上式中:m为（wéi）气体质量流量.K为外表系数稳定力.△p为补偿的（de）电（diàn）功（gōng）率巨细(能（néng）够通过測量得到).Cp为定压比热容（róng）(由气体组分决议)△t为（wéi）两探头间的温度差稳定：S为管道截面积。
三（sān）、应用状况
西宁坐落青蔵高原东部、太阳幅射强和昼夜温差大.1月份ZUI冷月平均气温-7.1℃.历年ZUI低气温-24.9℃。在西宁市大通县城郊.距离西宁市（shì）区30公里气温比西宁低1~2℃。公司用的压縮空气经枯燥处理后.压力为（wéi）0.65~0.7MPa,温度:20-25℃.分两路供给出产运用.第一路用在连续出产设备上,不停气.第二路经320m³储气罐缓（huǎn）冲后做输送物料动力.每天9:00至15:00用气。每个支管上运用刺进式热式质量流（liú）量计计量压缩空气的用量.第二路程0~1200Nm³/h.都安装在室外,运用已满6年。
四（sì）、问题发现
2014年1月发现,第二路的流量计在不用气的状况下.仍显示（shì）有瞬时流量.ZUI大瞬时流量达300Nm³/h.改变状况见表1。从表（biǎo）中能够看出,在（zài）气温ZUI低温在-15℃以下时.流量计的零点漂移量随气（qì）温（wēn）降低而增大.ZUI大（dà）漂移达量程的27%,产生（shēng）较（jiào）大数据偏移的时刻在夜20点到次日8点.在每天气温ZUI低（dī）点时,漂移量ZUI大:在（zài）ZUI低气温高于-15℃.漂移并不显着。跟着气温的上升、漂移的数据（jù）会逐渐减小（xiǎo）,回到允许差（chà）错规（guī）模（mó）内(±2%FS)。
五、形成漂移原因分析
1.运行原因。每天完成6小时的物料运送使命后.关闭用气设备进口阀门.流量计（jì）上游阀（fá）门保持全开位置.储气罐进出口阀门不（bú）关（guān）流量（liàng）计零点瞬时流量在0~200Nm³/h动摇,在允许差错范围内（nèi）。发现（xiàn）流量计零点动摇超过1000Nm³/h时,对用气设备、管路和（hé）储气罐进查看,未发现漏气、关（guān）闭流量计上游阀（fá）门（mén）、排空储气罐气体后16小时内（nèi）,髒时（shí）流量仍出现大范围动摇（yáo）。拆下流量计（jì）查看.測量探（tàn）头（tóu）洁净,供电电压正常.因此排除管路漏气及电源电压引起瞬时（shí）流量动（dòng）摇（yáo）的原因
2.漂移进程分析。在当日ZUI低气温低于-15℃时,因为温差大的特点,日ZUI高气温（wēn）在0C左右。流（liú）量计的漂移进程从20点今后开始次日（rì）8点左右（yòu）ZUI大。其原因为在当日9:00~15:00点为正（zhèng）常供气时间,流量计作业（yè）介质温度20℃.环境温度从日ZUI低（dī）温升（shēng）到ZUI高温进程,因正常供气、看不出漂移量。供（gòng）气结束后,气温从日ZUI高点缓慢下降（jiàng）,此时管内气体不活动、温度也从20℃逐步下降到-10℃以下（xià）到达流量计作业极限温度（dù）以（yǐ）下(介质（zhì）温度和环境温度简直相等),零漂移（yí）特别明显。
3.流（liú）量计原因。正常坏（huài）境温度和介质温度时,从(1)中可知表系数K稳定,管道截面积S.定压比热容（róng）Cp为（wéi）常数,△t为两探头间的温度差(稳定).Qm与△p成正比。当环境温度（dù）和介质温度（dù）都低于-10℃时,压缩空气定压比热容会改变,一些理想气体的定压比热容表及计算公（gōng）式如下:
Cp=C0+C1θ+C2θ+C3θK J/(kg. K)         (2)
θ=｛T｝K/1000                      (3)
-20℃(253K)代入(3)式，查表得C0=1.05,C1=-0.365,C2=0.85,C3=-0.39, (3)式成果代入（2）得Cp=1.005;同理求得20℃时Cp=1.006.可见-20℃到20℃空气定压比热容改变不大（dà）.对（duì）流量计瞬耐流量不影（yǐng）响。
流量计长时（shí）间作业于其极限环境温度介质温度下时.尽管从（cóng）作业原理上并不能形成零点漂移.可是流量计外壳、探头及管道散失热量导致丈量值的改变（biàn）:随着补偿电路电于元件老化,形成温度偏移的不到补偿:这也能解释流量计在前5年同期（qī）(1月份)都能正常作业年（nián）零点漂移忽（hū）然（rán）増大的现象。
六、解决办法
在不替换流量计的情（qíng）况下.将（jiāng）用于运送物料的空气（qì）管道经过支管.接入不停气（qì）的（de）榜首路管道.使管（guǎn）道内有（yǒu）20℃左右的气体流过.确保介质温度能在流量计使用范围内、同时对流量计外壳采纳保温措施,诚小低温带来的影响,延伸流量计使用寿命（mìng）。

七、结语

热式气体质量流量计近年来得到快速发展.许多厂家都已生产出可用介质温度-20~+250℃.环（huán）境温度-20~+55℃的（de）流量计。许多专家学者都在环境温度（dù）和（hé）介质温度升高对（duì）丈量带来的影响进行了深入研究.此次把环境温度-10℃以下的使用情况进行论述,作为使用经历的弥补。