石油化工生產(chǎn)過程自動檢測和控制中，為了效地操作、控制和監(jiān)測，需要檢測各種流體的流量。物料總量的計算還是能源管理和經(jīng)濟核算的重要依據(jù)。可知在生產(chǎn)和科學(xué)研究實驗中，流量是一個很重要的參數(shù)，流量監(jiān)測儀表示發(fā)展生產(chǎn)、節(jié)約能演、提高經(jīng)濟效益和管理水平的重要工具。下面小編介紹一下流量傳感器在氨氣流速監(jiān)測中的應(yīng)用。

氨氣，Ammonia， NH3，無色氣體。有強烈的刺激氣味。密度 0．7710。相對密度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－33．5℃。也易被固化成雪狀固體。熔點－77．75℃。溶于水、乙醇和乙醚。在高溫時會分解成氮氣和氫氣，有還原作用。

氨作為化工產(chǎn)品的重要組成部分，也是化肥的最主要原料之一，在我國的消耗使用量巨大。同時氨氣也是實驗室與生產(chǎn)中的常用氣體。對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)方向的兩個采樣盤測定值之差，計算氨氣的凈排放量。因而對順、逆風(fēng)方向的氨氣濃度同時進行測定，且要求測定方法準(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按下式估算：

其中：Q為源強，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

氨氣流量計測量原理：

氨氣流量計工作原理是由設(shè)計在流場中的旋渦發(fā)生體、檢測探頭及相應(yīng)的電子線路等組成。當(dāng)流體流經(jīng)旋渦發(fā)生體時，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壓力，該壓力作用在檢測探頭上，便產(chǎn)生一系列交變電信號，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（或標(biāo)準(zhǔn)信號）。

關(guān)于氨氣流量計的使用工采網(wǎng)推薦美國Siargo 氣體質(zhì)量流量傳感器 － FS4001。該質(zhì)量流量傳感器使用siargo專有的MEMS流量傳感器與封裝技術(shù)。包裝盒是由化學(xué)惰性和熱穩(wěn)定的聚碳酸酯材料制成的。壓力等級較高是5BAR（73 PSI），受益于siargo獨特的MEMS芯片結(jié)構(gòu)、特殊包裝技術(shù)和堅固耐用的傳感器外殼。傳感器的測量范圍是0～ 30 sccm到0 ～ 1000 sccm。每個模型的流量是通過專門設(shè)計的封裝，以及智能電子產(chǎn)品，以便達到適宜的靈敏度。

氣體質(zhì)量流量傳感器－FS4001主要特性：

1）傳感器靈敏度高，有極小的始動流量

2）傳感器芯片采用熱質(zhì)量流量計量，無需溫度壓力補償，保證了傳感器的高精度計量

3）在單個芯片上實現(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個字母；

（放大、濾波等）將電壓轉(zhuǎn)換成流量。流量信號被發(fā)送通過模擬或模擬和數(shù)字格式（RS232）。

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