层流流量计之四

讨论帖发出后没見回复，可能是感到此题不重要沒有兴趣参与讨论，对此我觉得这是一个关系到层流流量计能否得到迅速发展和得到应用的一个关键问题，有必要来搞清楚。层流流量计是将管路中紊流流动的气体通过层流元件变成层流流动的气体来进行流量测量，层流流动状态是最稳定、最有规律性的流动状态，也是最有利于测量的状态，可以说层流流量计要比任何其他类型的流量计具有竞争力，是一项非常好的创新。按理讲，我们可以用模具压制的塑料件来制作层流元件，这样生产的成本低、生产效率高，是一种常用的方法。可是现在层流流量计的层流元件则是用两块不锈钢薄板卷制而成，相比塑料件来说此法不仅成本高，生产效率还低，而且还要用标定法来确定其流量的值，标定后的值还要经常进行检测才能保证其测量精度，对方便使用是不利的。之所以要这样做其原因是因为层流流量计的工作原理是根据泊肃叶原理：在层流流动状态下气体的流量是和其压力损失成正比的，也就是气体在层流状态下流过某流阻体时它在该流阻体两端产生的压差等于流量和流阻体流阻的乘积，层流元件是由许多层流管组成，每根层流管都是一个流阻体，它的流阻值则和毎根层流管直径的四次方成正比，这样在测量中层流管直径的大小对流量测量的精度的影响就非常的大，很小的直径的变化会引起很大的流量测量误差。在测量流量时温度会是不同的，温度的变化由于热涨冷缩会使层流管的直径发生变化，材料不同变化的大小亦不一样，由于塑料的热膨胀系数远大于不锈钢的热膨胀系数，因此塑料的层流管会因为会引起测量精度超标而无法使用。这里可以看出这是因为我们直接用测量压差来测量流量值才引起其流阻值受其直径值影响太大而无法使用塑料的层流管，因此解决的办法就是改变测量的方法，把直接测量压差的方法改成用测量气动力的方法来得出压差值，这样测量时气动力和流量之间的系数就和层流管直径的关系不是四次方而是平方的关系，有了这一变化就使得我们可以用塑料层流管的可能。亊实上上次讨论帖中介绍的帕表就是一种用测量气动力来测量压差的仪表，因此采用帕表来测量层流元件两端的差压就可以做出一个用塑料做成层料元件的层流流量计。以上的想法是否有道理请专家们评论，在此再次请教。