熱式質(zhì)量流量計(jì)廠家原理特點(diǎn)
熱式氣體質(zhì)量流量測(cè)量方法基于熱分布原理來檢測(cè)流體流量，即利用流動(dòng)氣體與氣體內(nèi)熱源或測(cè)量管外熱源之間熱量交換的關(guān)系來測(cè)量流量。很久以前就產(chǎn)生了這種利用對(duì)氣體加熱(或氣體溫度)檢測(cè)溫度變化來測(cè)量氣體的質(zhì)量流量的方法 [21]。早期的熱式氣體流量計(jì)直接將加熱元件或測(cè)量溫度的元件放入氣體中與氣體直接接觸，是一種接觸式流量計(jì),托馬斯流量計(jì)是這種接觸式流量計(jì)的典型代表。到 20 世紀(jì) 70 年代，基于測(cè)量流體溫度變化及分布的熱分布式質(zhì)量流量計(jì)(Thermal Profile Flowmeter)所呈現(xiàn)出來的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛認(rèn)可，在國(guó)內(nèi)外得到了較快發(fā)展，這種熱分布式流量計(jì)主要用于測(cè)量微小氣體流量，熱分布式流量計(jì)以前常稱為熱式流量計(jì)。在接觸式流量計(jì)的基礎(chǔ)上，又提出了一種浸入式質(zhì)量流量計(jì)，它的理論基礎(chǔ)是基于熱消散(冷卻)效應(yīng)的 King 定律[22，23]。浸入式質(zhì)量流量計(jì)出現(xiàn)后得到了很快發(fā)展，可以用于較大管徑的氣體質(zhì)量流量測(cè)量。一般熱式質(zhì)量流量計(jì)用來測(cè)量氣體的質(zhì)量流量，具有可測(cè)范圍大、壓損低、精度高、復(fù)現(xiàn)性高和可靠性高；無(wú)可動(dòng)部件，不易損壞以及可用于極低氣體流量檢測(cè)和控制等特點(diǎn)。熱式質(zhì)量流量計(jì)目前是一種主要用來測(cè)量氣體質(zhì)量流量的直接式質(zhì)量流量計(jì)[24]。
熱式質(zhì)量流量計(jì)的分類及典型應(yīng)用：
熱式質(zhì)量流量計(jì)是在加熱流體時(shí)利用測(cè)量熱的分布、熱的轉(zhuǎn)移或是利用熱量消散效應(yīng)來測(cè)得流體質(zhì)量流量的流量計(jì)?；跓崃總鬟f轉(zhuǎn)移效應(yīng)的產(chǎn)品有熱分布式流量計(jì)、邊界層流量計(jì)和托馬斯流量計(jì)，基于熱量消散效應(yīng)的產(chǎn)品有侵入型熱消散式流量計(jì)和熱線(熱膜)風(fēng)速計(jì)。
托馬斯流量計(jì)是***早出現(xiàn)的熱分布式質(zhì)量流量計(jì)，由美國(guó)的托馬斯于上世紀(jì)初提出。托馬斯流量計(jì)是一種接觸式流量計(jì)，它由一個(gè)加熱單元和一個(gè)測(cè)溫單元組成，加熱單元通過放置在氣體管路中的電熱絲對(duì)流體進(jìn)行加熱，在電熱絲上下游分別放置一個(gè)阻值相同，位置對(duì)稱的熱敏電阻[25]。流體靜止時(shí)，加熱絲中心線上下游溫度場(chǎng)呈對(duì)稱分布，兩熱敏電阻的平均溫度相同。流體流動(dòng)時(shí)，流體將上游部分的熱量帶給下游，上游熱敏電阻溫度降低，下游熱敏電阻溫度升高，溫度場(chǎng)將呈非對(duì)稱分布。通過測(cè)量上下游熱敏電阻的溫差，將溫差再來轉(zhuǎn)換成電信號(hào)進(jìn)行處理，達(dá)到測(cè)量流體流量的目的。
邊界層流量計(jì)是一種非接觸式的質(zhì)量流量計(jì)。將加熱線圈安置在管道的外側(cè)，將兩個(gè)溫度傳感器分別安置在遠(yuǎn)離加熱線圈的上游管道外側(cè)和緊靠加熱線圈的下游管道外側(cè)。此時(shí)，被測(cè)流體不管處于層流狀態(tài)還是湍流狀態(tài)，都會(huì)在管壁內(nèi)部形成一層流動(dòng)邊界層。邊界層中的熱傳遞可以近似地認(rèn)為只有熱傳導(dǎo)方式，而在管道中間部分溫度幾乎相同，即管壁外側(cè)和管內(nèi)的溫度變化分布基本只產(chǎn)生于邊界層中。因此，可以根據(jù)熱傳導(dǎo)原理，通過測(cè)量溫差△T 再進(jìn)行計(jì)算來獲得管中的流體流量。托馬斯流量計(jì)和邊界層流量計(jì)主要用于大流量測(cè)量[26，27]。
二．基于熱量消散效應(yīng)的產(chǎn)品 ：
熱式質(zhì)量流量計(jì)的特點(diǎn)：
熱式質(zhì)量流量計(jì)有兩種測(cè)量方法，分為接入式和插入式。接入管道式 TMF 可測(cè)量低流速(0.02～2m/s)流量；插入式 TMF 更適合于大管徑，可測(cè)量中偏高流速(2～60m/s)，
1、廣泛適用于各種管道。從小管徑到大管徑等各種形狀管道的測(cè)量均可使用，***大可測(cè)管道的直徑可達(dá) 9000mm。
2、流速在 0.02 m/s～480m/s 范圍內(nèi)均可測(cè)量。
3、適用于單相氣體和混合氣體的測(cè)量。
4、量程比可達(dá)到 100：1，且在測(cè)量范圍內(nèi)保持較高的精度。
5、測(cè)量精度和重復(fù)性好。熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)是中等度測(cè)量?jī)x表，國(guó)外設(shè)計(jì)優(yōu)良的產(chǎn)品滿量程誤差為±1%，重復(fù)性則在 0.2%～0.5%滿量程之間。
6、過載防御能力。當(dāng)實(shí)際流量超出流量計(jì)測(cè)量上限時(shí)，對(duì)儀表不會(huì)造成任何損壞。
7、測(cè)溫范圍和耐壓范圍很寬。耐壓***高可達(dá) 70MPa。無(wú)需溫度、壓力補(bǔ)償。特別是在大管徑、低流速、間歇流量、流量變化范圍大、微小流量測(cè)量時(shí)，具有更大的優(yōu)越性。
8、耐腐蝕性。與介質(zhì)接觸的部分可由不銹鋼、合金、高分子樹脂材料等構(gòu)成，提高了耐腐蝕的能力。
9、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便[30，31]。 但熱式質(zhì)量流量計(jì)一般采用換熱原理，由于溫度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)間較長(zhǎng)造成響應(yīng)速度較慢，因此響應(yīng)時(shí)間一般在 2～5s，較快者為 0.5s。有的流量計(jì)采用取平均值方法，如測(cè)量 5s 內(nèi)流量值后再取平均值進(jìn)行顯示。如在易產(chǎn)生液體凝結(jié)的管道處安裝熱式流量計(jì)，
熱式質(zhì)量流量計(jì)的應(yīng)用：
當(dāng)前，熱式質(zhì)量流量計(jì)主要用于氣體的測(cè)量，在工業(yè)控制領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。主要在以下多個(gè)方面應(yīng)用較多：
1、鍋爐、加熱爐用氧氣、氫氣、氮?dú)?，天然氣等流量測(cè)量控制;
2、石油化工、采油、冶金、火炬氣流量測(cè)量;
3、燃燒爐用空氣質(zhì)量流量測(cè)量控制，燃汽輪機(jī)氫氣流量和控制;
4、食品加工及飲料氣體流量和控制;
5、水廠氯氣等化學(xué)添加劑注入量的測(cè)量;
6、生產(chǎn)半導(dǎo)體時(shí)高純度氣體流量測(cè)量;
7、催化劑、化學(xué)添加劑流量測(cè)量;
8、泵的保護(hù)控制、泵密封、潤(rùn)滑油池泄漏檢測(cè);
9、空調(diào)系統(tǒng)氣體循環(huán)控制;
10、儀表用空氣、工藝空氣、氮?dú)獾荣|(zhì)量流量測(cè)量[32]。
1、專有流量數(shù)據(jù)模型算法；模糊理論控制溫度、濕度算法；
2、高性能智能微處理器及模數(shù)、數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片；
3、寬量程比100：1；大口徑，低流速，壓損可忽略；
4、直接測(cè)量質(zhì)量流量，無(wú)須溫壓補(bǔ)償；
5、低流速測(cè)量非常靈敏；
6、設(shè)計(jì)、選型方便，安裝、使用簡(jiǎn)便；
7、適合各類單一或混合氣體流量測(cè)量。
1、采用穩(wěn)定性極高的專利技術(shù)鉑RTD傳感器
2、采用享有專有技術(shù)”平衡結(jié)構(gòu)封裝”,介質(zhì)溫度自補(bǔ)償
3、專有算法,可實(shí)現(xiàn)高線性、高重復(fù)性、高精度
4、量程比寬100:1,可據(jù)用戶要求可拓展
5、可實(shí)現(xiàn)大管徑小流量測(cè)量，***小流量可測(cè)低至零,分辨率0.001m/s
6、無(wú)可動(dòng)部件、振動(dòng)影響可忽略
7、直管段要求不高1-2D
8、與介質(zhì)的溫度、壓力無(wú)關(guān)
9、專有高溫算法，介質(zhì)溫度可達(dá)+510℃，
10、采用高濕算法，實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量
11、對(duì)流量信號(hào)鍵入12點(diǎn)動(dòng)態(tài)修正，內(nèi)置10點(diǎn)修正
12、在線動(dòng)態(tài)校正電流/電壓輸出
13、對(duì)粉塵等小顆粒不敏感
14、在線不斷流裝卸，維護(hù)方便
1、公用工程—電﹑氣﹑ 水處理的監(jiān)控
管道的氣體；通用系統(tǒng)；沼氣；煤氣；天然氣；液化氣；鍋爐預(yù)熱空氣
2、石油與天然氣工業(yè)
能量交換；填井氣回收； 燃?xì)庥?jì)量；氣體質(zhì)量分析；泄漏氣測(cè)試；天然氣測(cè)量；火炬氣的監(jiān)控
3、電力行業(yè)
燃料系統(tǒng)中氣體分配過程中的氣體測(cè)量；鍋爐及輔助系統(tǒng)中各種氣體的測(cè)量；燃?xì)鉅t中氣體測(cè)量；氫氣測(cè)量；電廠高爐的一次風(fēng)、二次風(fēng)的測(cè)量
4、化學(xué)行業(yè)
煙氣循環(huán)監(jiān)測(cè)；采樣系統(tǒng)中氣體流量計(jì)量；引風(fēng)機(jī)的氣體流量計(jì)量；化肥廠氨氣測(cè)量 ；電池工廠各種氣體流量測(cè)量
5、冶金行業(yè)
鋼鐵廠加氣測(cè)量；煉鐵廠高爐煤氣的測(cè)量；焦化廠焦?fàn)t煤氣的測(cè)量；軋鋼廠加熱爐燃?xì)猓ǜ郀t煤氣、焦化煤氣、天然氣等）的測(cè)量控制；熱處理淬火爐等的氫、氧、氮等氣體的控制
6、紙漿與造紙行業(yè)
廢水處理系統(tǒng)中氣體的測(cè)量；煙道流量監(jiān)控；鍋爐回收二次/三次空氣；鍋爐的燃?xì)夂涂諝馑惋L(fēng)測(cè)量
7、食品及醫(yī)藥行業(yè)
加工操作中新鮮空氣的加入；啤酒廠中的二氧化碳處理；瓶子消毒器中的熱空氣的流量；熱氧化過程中氣體流量測(cè)量；通風(fēng)系統(tǒng)；鍋爐進(jìn)氣﹑廢氣﹑過程控制
8、環(huán)保
沼氣利用過程中的氣體測(cè)量；氯氣處理過程中氯氣氣體測(cè)量；污水處理過程中曝氣池的氣體測(cè)量；煙筒煙道排氣監(jiān)測(cè)SO2和NOX的排量
9、其他行業(yè)
工廠壓縮空氣測(cè)量；煤粉燃燒過程粉/氣配比控制燃料；水泥工業(yè)豎式磨粉機(jī)排放熱氣流量控制
1、測(cè)量范圍：0.5—100Nm/s （20℃，101.33KPa）
2、準(zhǔn)確度: ±1%的讀數(shù) ±0.5%滿量程
3、量程比：通常100：1（取決于標(biāo)定流量的范圍）
4、管徑范圍: 15mm～6000mm
5、應(yīng)用范圍: 適合各類單一或混合氣體。含塵、含沙、含濕氣、各種腐蝕性氣體
6、環(huán)境溫度范圍: -40℃～+85℃(無(wú)顯示); -30℃～+70℃(有顯示); 濕度小于90%RH
7、介質(zhì)溫度范圍: -40℃～+100℃；-40℃～+200℃； -40℃～+450℃；-40℃～+510℃
8、傳感器直徑：ф3、ф2.5
9、插入式傳感器探桿直徑：ф19（標(biāo)準(zhǔn)）、ф16、ф12
10、傳感器材質(zhì)：316不銹鋼、哈氏合金、鈦
11、探桿材質(zhì)（保護(hù)套）： 316不銹鋼（標(biāo)準(zhǔn)）、哈氏合金
12、雙向測(cè)量介質(zhì)流量
13、模擬量輸出：流量：4-20mADC, 溫度：4-20mADC, ***大負(fù)載:1000Ω
14、累積脈沖量輸出
15、鍵入12段非線性修正，內(nèi)置10段非線性修正
16、通訊：串口輸出RS232/RS485
17、供電電源：24VDC/600mA；220VAC/2W；110VAC/3W
18、報(bào)警：1－2路繼電器輸出、5A/220V、5A/30VDC、鍵入設(shè)定
19、大屏幕LCD顯示：七位瞬時(shí)流量，八位累積流量
20、過程壓力:1.6Mpa（***大20MPa）
21、安裝工藝形式：插入式（卡套、卡套＋球閥、法蘭連接）適用于DN80以上的管道安裝，管道式（法蘭、螺紋連接）適用于DN15以上的管道安裝。
22、防爆等級(jí)：本安型（iaⅡCT5）、隔爆型（ExdⅡCT4）
23、防護(hù)等級(jí)：IP65
管段傳感器數(shù)據(jù)表 （螺紋連接）
|
內(nèi)徑
（mm）DN |
重量
（Kg） |
安裝長(zhǎng)度
（mm）L |
連接螺紋
|
額定壓力
（MPa） |
|
|
帶連接件
|
不帶連接件
|
||||
|
20
|
4.5
|
280
|
R3/4″
|
G1″
|
1.6MPa
|
|
25
|
4.7
|
280
|
R1″
|
G11/4″
|
|
|
40
|
5.0
|
280
|
R11/2″
|
G2″
|
|
管段傳感器尺寸表(法蘭連接)
|
內(nèi)徑
（mm）DN |
重量
（Kg） |
安裝長(zhǎng)度
（mm）L |
法蘭尺寸（mm）
|
額定壓力
（MPa） |
||
|
D
|
D0
|
N×A
|
||||
|
20
|
6.2
|
280
|
105
|
75
|
4×14
|
1.0
|
|
25
|
6.6
|
280
|
115
|
85
|
4×14
|
|
|
32
|
7.2
|
280
|
140
|
100
|
4×18
|
|
|
40
|
8.2
|
280
|
150
|
110
|
4×18
|
|
|
50
|
9.6
|
280
|
165
|
125
|
4×18
|
|
|
65
|
10.8
|
280
|
185
|
145
|
4×18
|
|
|
80
|
13.1
|
280
|
200
|
160
|
8×18
|
|
|
100
|
16.5
|
280
|
220
|
180
|
8×18
|
|
|
125
|
19.6
|
290
|
250
|
210
|
8×18
|
|
|
150
|
29.8
|
310
|
285
|
240
|
8×22
|
|
|
200
|
40
|
340
|
340
|
295
|
8×22
|
|
|
250
|
56
|
370
|
395
|
350
|
12×22
|
|
|
300
|
66
|
410
|
455
|
400
|
12×22
|
|
|
350
|
70
|
440
|
505
|
460
|
16×22
|
|
|
400
|
75
|
480
|
565
|
515
|
16×26
|
|
|
450
|
90
|
510
|
615
|
565
|
20×26
|
|
|
500
|
105
|
550
|
670
|
620
|
20×26
|
|
|
600
|
162
|
620
|
780
|
725
|
20×30
|
|
|
700
|
180
|
690
|
860
|
810
|
24×26
|
0.6
|
|
800
|
240
|
750
|
975
|
920
|
24×30
|
|
|
1000
|
390
|
890
|
1175
|
1120
|
28×30
|
|
|
1200
|
650
|
1030
|
1405
|
1340
|
32×33
|
|
|
1400
|
850
|
1160
|
1630
|
1560
|
36×36
|
|
|
1600
|
1150
|
1290
|
1830
|
1760
|
40×36
|
|
|
1800
|
1500
|
1430
|
2045
|
1970
|
44×39
|
|
|
2000
|
1890
|
1560
|
2265
|
2180
|
48×42
|
|
| HDRSL |
熱式氣體質(zhì)量流量計(jì) |
|||||||
|
公程通徑 |
-XX |
100表示DN100 |
||||||
|
安裝形式 |
G |
管道式 |
||||||
|
C |
插入式 |
1 |
螺紋連接 |
|||||
|
2 |
法蘭連接 |
|||||||
|
公稱壓力 |
A |
0~0.6MPA |
||||||
|
B |
0~1.0MPA |
|||||||
|
C |
0~1.6MPA |
|||||||
|
D |
0~2.5MPA |
|||||||
|
E |
0~4.0MPA |
|||||||
|
F |
0~6.4MPA |
|||||||
|
G |
0~10MPA |
|||||||
|
H |
0~16MPA |
|||||||
|
工藝條件 |
0 |
普通 |
||||||
|
1 |
防腐 |
|||||||
|
2 |
防爆 |
|||||||
|
3 |
高溫 |
|||||||
|
輸入信號(hào) |
A |
無(wú)輸出 |
||||||
|
B |
4~20MA |
|||||||
|
C |
RS485 MODBUS |
|||||||
|
供電電源 |
1 |
220V AC |
||||||
|
2 |
24V DC |
|||||||
