高压气体流量测量中流量计的选择和应用

　　0引言

　　节流制冷型红外制导导弹多采用高压气体作为气源工作，由于发射装置或者弹上携带的高压气体都是有限的，所以制冷器工作时的气体消耗量对整个制冷 系统设计非常关键。同时，在大功率制冷器中气体的消耗量和制冷功率紧密相关。因此，研制准确方便的用于气体流量测量的流量计是十分必需的。文中对可用于气 体流量测量的几种流量计的特点进行了分析，结合实际使用情况(高压力、小量程、小管径)，比较了几种适合工作要求的流量计各自的适用范围，重点介绍了可用 于高压气体直接测量的热式质量流量计和Coriofis力质量流量计。

　　1初步分析

　　流量测量方法和仪表种类繁多，分类方法也很多。迄今可供工业用的流量仪表种类达60种之多【’一3]，其原因就在于至今还没找到一种对任何流 体、任何量程、任何流动状态以及任何使用条件都适用的流量仪表，所需要的小量程小管径高压力就是一种比较苛刻的使用要求，不过使用气体为高纯度的，因此不 必考虑长期工作结垢影响等因素。

　　为了测量高压气体的流量，有两种方式可以考虑:(l)收集高压气体膨胀后的低压气体，测量其流量;(2)直接在高压气体管路上进行测量。方式1 测量低压气体流量容易实现，但是需要制造密封仓，而且必须保证密封有效，每次测量中都需要检验，因此使用中不是很方便，早期研制工作中一直采用此方法，对 低压气体的测量方法很多，最常用的方法有涡轮流量计、浮子流量计与热式流量计等，测量之后一般往往需要进行必要的修正。方式2测量简便，但是能实现高压气 体测量的方法比较少，主要有CorioliS质量流量计、高压热式流量计和超声波流量计几种方式。

　　质量流量计分间接式(推导式)和直接式两类。间接式必须先测量体积流量再乘被测流体的密度，通过密度计和乘法器实现，这种仪表称为间接式质量流 量计或推导式质量流量计。众所周知，介质密度随着压力、温度的变化而异，在变动工况下采用固定的密度值将带来较大的质量流量测量误差，故必须进行参数补 偿，据此发展了温度、压力补偿式流量计。检测出被测流体的温度、压力，然后按一定的数学模型自动换算出相应的密度值，得到密度值与容积流量值的乘积便可实 现质量流量测量，故称为温度、压力补偿式质量流量计。而直接检测与质量流量有关的量来反映质量流量大小的流量计称为直接式质量流量计，CoriofiS质 量流量计就是一种典型的直接式质量流量计。

　　超声流量计是通过检测流体流动对超声束(或超声脉冲)的作用以测量流量的仪表。与电磁流量计一样，因仪表流通通道未设置任何阻碍件，均属无阻碍 流量计，是适于解决流量测量困难问题的一类流量计，优点是可做非接触式测量、为无流动阻挠测量，无压力损失。但是超声波测量方法目前一般不适用于 25Inm以下口径的管道流量测量，因此不符合使用要求。