热式气体流量测量计在高纯气体流量测量中的应用

　　热式气体流量测量计在高纯气体流量测量中的应用 

　　热式气体流量测量计根据检测部件的结构分为热分布式和浸没式两类。当管道直径较大时，使用后者。由于热式气体流量测量计的工作原理和结构特点，其精度通常用参考误差或指示误差与参考误差的组合来表示。 

　　对于高纯度氢气，其标准状态下的密度稳定且已知，因此使用差压流量计测量其流量可以获得与测量氮和氧相同的精度。然而，当用热质量流量计测量氢气流量时，还有另一个区别。即热特性的差异。

　　质量流量计在出厂前应逐个校准，实际流量计在出厂前也应逐个校准。对于热式气体流量测量计而言，气体种类繁多，因此不可能为每种气体建立一个流量标定装置。为了解决这一问题，通常采用替代法进行校准和验证。

　　GB/t20727-2006《封闭管道流体流量测量用热式气体流量测量计》/iso14511:2001规定，热式气体质量流量计可使用和/或与待测工艺气体类似的替代气体进行校准。然后，利用K系数进行校正或数值计算，将其转换为待测工艺气体的条件和/或使用条件。文献中认为，它可以直接用空气进行校准，然后用K系数进行校正。实验表明，不确定度提高了约2%。表1列出了文献中给出的几种气体的转换系数。表2列出了制造商提供的热式气体流量测量计的换算系数。表格的后一行强调，不同数据源的数据将不同。

　　这种方法实际上是校准流量计的手段。氮和氧的热特性与空气的热特性差别不大。因为空气的主要成分是氮和氧，所以转换方法引入的附加误差应该很小。然而，氢和空气之间有很大的区别。氢的导热系数是空气的7倍，氢的密度只有空气的7.1%，摩尔恒压比热容CP是空气的13倍。这些差异会给转换带来很大的误差。此外，流体的温度和压力也会给投入运行的热式气体流量测量计的零点和量程带来额外的误差。

　　根据国家相关标准，需要在实际工作温度和压力下，用实际测量的气体调整零点。关于温度和压力对测量范围的影响，GB/t20727-2006规定，要有一个标准表，提供在比较和调整前工作条件下的参考测量值。通常很难找到符合要求的标准表格。上述影响将给热式气体流量测量计带来较大的误差。