濕式氣體流量計是一種通過液體(通常為水或?qū)S妹芊庖海﹣頊y量氣體體積流量的容積式流量計,其工作原理基于氣體在密閉空間內(nèi)推動液體位移,通過計量氣體排出的固定容積來實現(xiàn)流量測量。以下是其詳細工作原理:
濕式氣體流量計的核心結(jié)構(gòu)包括:
- 計量室:由多個(通常為 4 個)相互分隔的扇形或鐘形氣室組成,氣室圍繞中心軸均勻分布,可隨軸轉(zhuǎn)動。
- 液體槽:計量室下方裝有密封液體(如水、甘油等),液體高度剛好淹沒氣室底部的部分通道,形成密封邊界。
- 進出氣口:氣體從入口進入,推動氣室轉(zhuǎn)動后從出口排出,同時通過機械傳動連接計數(shù)器(如指針或數(shù)字顯示)。
氣體進入與密封
待測氣體從入口進入流量計內(nèi)部,首先與其中一個氣室接觸。由于氣室底部浸在液體中,液體將氣室與其他區(qū)域隔開,形成臨時密封空間。
氣室受力轉(zhuǎn)動
氣體持續(xù)進入氣室,內(nèi)部壓力增大,推動氣室繞中心軸順時針(或逆時針)轉(zhuǎn)動。隨著氣室轉(zhuǎn)動,其底部逐漸離開液體,原本密封的空間打開,氣體開始從氣室排出至出口。
連續(xù)計量循環(huán)
當?shù)谝粋€氣室排出氣體時,相鄰的下氣室恰好轉(zhuǎn)動至入口處,被液體密封并開始接收新的氣體。多個氣室依次交替完成 “進氣 - 密封 - 排氣” 的循環(huán),通過持續(xù)轉(zhuǎn)動將氣體體積轉(zhuǎn)化為機械轉(zhuǎn)動量。
體積計算與顯示
每個氣室的容積是固定的(如 0.5L、1L 等),氣室轉(zhuǎn)動的圈數(shù)與通過的氣體體積成正比(總?cè)莘e = 單氣室容積 × 氣室數(shù)量 × 轉(zhuǎn)動圈數(shù))。機械傳動機構(gòu)將轉(zhuǎn)動圈數(shù)傳遞給計數(shù)器,直接顯示累計氣體體積。
- 高精度:適用于小流量、低壓力的氣體測量(如實驗室分析、燃氣標定等),精度可達 ±0.5%~±1%。
- 密封性依賴液體:液體高度需嚴格控制(過高會堵塞氣路,過低會漏氣),且需定期補充或更換(防止蒸發(fā)或污染)。
- 局限性:不適用于腐蝕性氣體(會損壞液體或氣室)、高溫氣體(會蒸發(fā)液體)或含顆粒物的氣體(會堵塞通道)。
濕式氣體流量計因結(jié)構(gòu)簡單、精度穩(wěn)定,廣泛應(yīng)用于計量標準、環(huán)保監(jiān)測等場景,是實驗室中常用的氣體體積計量工具。
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