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          如何考慮孔板流量計選擇中的滯后現象

          作者: 來源: 發布時間:2019-08-23 14:28:36
          孔板流量計和質量流量控制器以其速度和準確性而聞名,但我們的速度對您的準確性有多重要?在本文中,我們將研究滯后及其對常見類型質量流量儀器的影響。
           
          遲滯會使儀表對重復的相同輸入做出不同的響應,從而降低測量精度。什么是滯后?簡而言之,滯后是系統基于其過去輸入的歷史對相同輸入作出不同反應的趨勢。例如,我們大多數人在室溫下都吃過巧克力棒。百勝!但是,任何在烹飪中使用巧克力的人都知道,一旦巧克力被加熱并融化成液態,它就會在冷卻回室溫時保持液態。根據巧克力的歷史(加熱或冷卻),相同的輸入(溫度)會產生不同的結果(固體與液體)。這是滯后效應,它可以為獲得可重復的結果帶來巨大的影響。
           
          孔板流量計的滯后現象
          現在我們已經定義了滯后現象,讓我們來看看不同類型的質量流量測量技術如何表現出滯后現象。科里奧利流量計通過振動彎曲的管道來操作,氣體通過該管道流動。增加流速會增加系統的質量并引起二階振蕩,這些振蕩與流過管道的流體的密度和質量直接相關,這稱為科里奧利效應。正如通過更快的流速增加質量增加這些振蕩一樣,減小流量會減少振蕩。然而,從一個流速快速移動到低得多的流速導致滯后,因為二階振蕩需要時間來抑制,直到它們對應于新的較低質量流量水平。
           
          您可以通過設置鐘擺運動來顯示滯后對科里奧利儀表的影響。現在,從垂直方向敲擊鐘擺。你已經引起了擺錘擺動的二階運動,即使你只做了一會兒,也需要一些時間才能消除額外運動的影響。如果你在鐘擺穩定之前再次敲擊鐘擺,你將再次引起側向運動,但它會與你的較前次敲擊有所不同。
           
          孔板流量計的滯后現象
          孔板流量計基于氣流的熱性質提供質量流量的間接測量。它們不是檢測經過的單個物質分子,而是檢測熱量對通過物質的影響,這一原理稱為熱分散。有幾種類型的熱量表,但通常一小部分氣流通過配備有多個溫度傳感器的加熱毛細管轉向。隨著流速增加,氣體分子被管加熱,然后將熱量進一步向下傳送到管中,直到它們的溫度恢復到之前未加熱的狀態。較高的流速使熱羽流進一步向下移動,而較低的流速僅使煙囪略微移動。沿著管子傳遞多少熱量還取決于氣體分子的熱性質,它們在進行加熱之前的濃度(壓力)和它們的環境溫度。當流速下降時,將熱羽流進一步向下移動的高流速將需要一些穩定時間。這是因為感應低流速所需的微小毛細管的高導熱性也使其在流速下降后保持高溫非常好。一些孔板流量計采用平均或預測算法來克服這種滯后現象,如果您只需要估算的流量,這是一個很好的解決方案。當流速下降時,將熱羽流進一步向下移動的高流速將需要一些穩定時間。這是因為感應低流速所需的微小毛細管的高導熱性也使其在流速下降后保持高溫非常好。一些孔板流量計采用平均或預測算法來克服這種滯后現象,如果您只需要估算的流量,這是一個很好的解決方案。當流速下降時,將熱羽流進一步向下移動的高流速將需要一些穩定時間。這是因為感應低流速所需的微小毛細管的高導熱性也使其在流速下降后保持高溫非常好。一些孔板流量計采用平均或預測算法來克服這種滯后現象,如果您只需要估算的流量,這是一個很好的解決方案。
          一體化孔板流量計.jpg
          您可以在家用電爐上輕松觀察孔板流量計的滯后效應。在打開電動燃燒器之前,請用手輕輕觸摸它,然后將其取下。現在,將刻錄機轉盤打開至高電平一秒鐘,然后立即將其關閉。把手放在燃燒器上; 它比zui初感覺更熱嗎?您感覺到的熱量是殘余熱量,不能準確反映當前沒有電壓進入燃燒器的狀態。如果在燃燒器完全冷卻之前再次將燃燒器轉盤轉至高電平一秒鐘,則燃燒器處于無電壓狀態的溫度現在更高。增加電壓時,熱量會迅速增加,但在去除電壓時,散熱的速度要快得多; 這是滯后效應。
           
          孔板流量計的滯后現象
          有許多種基于壓力的流量計,但它們都以某種方式根據伯努利原理測量流量,該原理指出流動流體內的壓力降低。實際上,壓力差是首先引起流動的,因此這種流量測量zui接近源。基于壓差的流量計簡單地測量首先產生流量的壓差。與孔板流量計一樣,基于壓力的流量計也不能直接測量單個氣體分子; 使用非理想氣體定律從記錄的壓差計算質量流量測量值。
           
          Alicat的差壓傳感器采用基于流動方向在一個方向或另一個方向上偏轉的膜。此功能標志著流量測量技術之間的關鍵差異。如果您在孔板流量計中快速反向流動方向,您可能會陷入毛細管下游和上游兩側都被加熱到一定程度的情況。同樣,科里奧利流量計中的反轉方向不會抵消先前的振蕩,而是為它們添加新的方向。這兩種情況都有滯后現象。相反,膜不能同時向前和向后偏轉,因此在沒有滯后的情況下發生切換流動方向。然而,隨著壓差的變化,膜可以向前和向后擺動,
           
          您可以通過敲擊鼓來顯示膜式壓力傳感器的有限滯后。較硬的擊打(更大的壓力)進一步偏轉鼓膜,將更大質量的空氣壓向第二膜,從而產生您聽到的聲音。繃緊膜快速返回到未偏轉狀態,但確實需要很短的時間,這就是它的滯后現象。膜的緊密度決定了這種滯后的程度。松散的膜響應更慢,需要更長時間才能停止振動。適當緊固的膜會很快衰減; 在鼓的情況下,在較前次擊打的滯后效應消散之前,不可能第二次擊中。
           
          同樣,Alicat的快速測量速度和zui小的滯后直接導致每個質量流量測量的精度提高。低滯后意味著您可以確信您的當前測量值不是人為地建立在上一個測量值的殘余效應上,即使那個測量值僅為10毫秒之前。這種質量也使Alicat非常擅長測量瞬態現象,例如油氣井的氣動執行器或探空火箭的姿態調節噴嘴的短暫爆發。
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