熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)
一、概述
熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)是基于熱擴(kuò)散原理而設(shè)計(jì)的，從外觀上看熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)有兩個(gè)直徑φ3左右的不銹鋼棒，這兩個(gè)鋼棒就是流量計(jì)的傳感器。
工作時(shí)，一個(gè)傳感器不間斷地測(cè)量介質(zhì)的溫度T1，并做為惠斯登電橋的一側(cè)，我們稱為測(cè)量傳感器：另一個(gè)傳感器做為惠斯登電橋的另一側(cè)，自加熱到高于介質(zhì)溫度到T2，它用于感測(cè)流體速度，稱為速度傳感器。該溫度△T=T2-T1，T2＞T1，當(dāng)有流體流過(guò)時(shí)，由于氣體分子碰撞傳感器并將T2的熱量帶走，使T2溫度下降，若要使△T保持不變，就應(yīng)該提高T2的供電電流，氣體流動(dòng)速度越快，帶走的熱量也就越多，氣體流速和增加的熱量存在固定的函數(shù)關(guān)系，這就是恒溫差原理。
由于傳感器溫度比介質(zhì)(環(huán)境)溫度總是自動(dòng)恒定高出30℃左右，所以熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)從原理上講不需要溫度補(bǔ)償。
熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)適用介質(zhì)溫度范圍一般為-10~200℃，更高水平可以達(dá)到-40~450℃。
(1)式中流體比重和密度相關(guān)
從(1) (2)式可以看出，流速和工況壓力，氣體密度，工況溫度函數(shù)關(guān)系已確定。
恒溫差熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)不但不受溫度影響，而且不受壓力的影響，熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)是真正的直接式質(zhì)量流量計(jì)，用戶不必對(duì)壓力和溫度進(jìn)行修正。
二、技術(shù)性能
| 性能 | 技術(shù)參數(shù) |
| 精度 | ±1-2% |
| 重復(fù)性 | ±0.2% |
| 量程上限 | 60m/s |
| 量程下限 | 0.05m/s |
| 適用管徑范圍 | Φ3-Φ2000 |
| 適用流量范圍 | 0-5000Nm3/h(Φ250空氣) |
| 適用壓力范圍 | ＜2Mpa ＜10Mpa | 不需要壓力補(bǔ)償 |
| 適用介質(zhì)溫度范圍 | 0-100℃ -10-150℃ -30-200℃ | 不需要溫度補(bǔ)償 |
| 適用材質(zhì) | 乙炔氣除外一切氣體。含塵、含砂、含濕氣，各種腐蝕性氣體 |
| 傳感器直徑 | Φ2.5
Φ3 | 插入式傳感器 探桿外徑 | Φ19(標(biāo)準(zhǔn))、Φ16、Φ12、Φ10、Φ8、Φ6 |
| 傳感器材料 | 1Cr18Ni9Ti、哈氏合金、鈦、316L、鋁、304不銹鋼 |
| 探桿材料(保護(hù)管) | 1Cr18Ni9Ti、304不銹鋼、316L |
| 變送器外殼材質(zhì) | 壓鑄鋁 | 表面處理 熱噴漆 | 顏色 寶石灰、灰白 |
| 儀表供電 | 220V、110V、18-32VDC |
| 輸出 | 4-20mA、計(jì)算機(jī)接口232和485 |
| 負(fù)載能力 | 250Ω |
| 現(xiàn)場(chǎng)顯示 | LED8位累計(jì)、4位瞬時(shí)。LCD顯示、12位累計(jì)、6位瞬時(shí)(訂貨時(shí)需要事先預(yù)約) |
| 供貨類型 | 分體結(jié)構(gòu)-變送器+流量積算儀
一體化結(jié)構(gòu)-變送器本身帶流量積算儀 |
| 結(jié)構(gòu)形式 | 插入式和管道式 |
| 報(bào)警 | 1-2路繼電器干結(jié)點(diǎn)、5A/220V、5A/30VDC、鍵入設(shè)定 |
| 防護(hù)等級(jí) | IP65 |
| 電纜出線孔 | M20X1.5 |
| 使用壽命 | 5年 |
| | | | | | | |
三、插入式和管道式尺寸
插入式結(jié)構(gòu)
四、選型
一、量程選擇和通徑選擇
1、查表法：
表一：空氣質(zhì)量流量范圍選擇表。
表二：四種常用氣體的標(biāo)定流量范圍選擇表。
表三：常用氣體流量上限值。
為了檢定和使用方便，儀表出廠時(shí)對(duì)量程要進(jìn)行規(guī)范和檢查。量程上限值，將在標(biāo)牌和檢定證書中體現(xiàn)。
2.量程上下限的確定：
(一)、下限的確定：因?yàn)闊崾綒怏w質(zhì)量流量計(jì)下限能測(cè)量極低的流速，如0.05m/s，所以在選型中，不必考慮下限。
(二)、上限的確定：一般選擇高一些為好，應(yīng)有20%以上余量。因?yàn)閷?shí)際流量容易估算錯(cuò)誤。
(三)、混合氣體量程：對(duì)于混合氣體，用戶應(yīng)給出標(biāo)方和視合氣體的摩爾比值(各種成份占總流量的百分比)，然后由廠家確定量程。一般用空氣或氮?dú)鈽?biāo)定。然后乘以一個(gè)轉(zhuǎn)換系數(shù)。
(四)、防爆產(chǎn)品上限：流速小于34m/s
3、聲明：
1、量程選擇上限受到設(shè)備條件限制：
瞬時(shí)流量用風(fēng)洞標(biāo)定：一般使用到0-60m/s
風(fēng)洞＜70m/s
進(jìn)口小型風(fēng)洞＜45m/s
我同風(fēng)洞＜50m/s
累計(jì)流量方法一用于Φ250以下口徑比對(duì)測(cè)量
采用累計(jì)流量方法標(biāo)定：一般采用標(biāo)準(zhǔn)表或標(biāo)定裝置，其精度大多為1級(jí)和0.5級(jí)，流量為5000Nm3/h，大多數(shù)計(jì)量裝置，檢定上限為2000Nm3/h左右。
二、安裝方式選擇：管道式安裝和插入式安裝
1、在煤氣行業(yè)，當(dāng)竹道內(nèi)徑Φ250時(shí)，一般都采用管道式安裝。
2、在直徑小于Φ250管道內(nèi)，一般采用瞬時(shí)流量標(biāo)定法，結(jié)構(gòu)上常用管道式。
3、當(dāng)口徑大于Φ250時(shí)，采用瞬時(shí)流量標(biāo)定法，即采用風(fēng)洞進(jìn)行標(biāo)定，所以都是插入式結(jié)構(gòu)。
4、如果現(xiàn)場(chǎng)管進(jìn)己安裝好，又沒(méi)有安裝法蘭，就只能是插入式結(jié)構(gòu)。對(duì)Φ250以內(nèi)口徑產(chǎn)品仍然可用累計(jì)流量方式標(biāo)定，Φ250以上口徑是瞬時(shí)流量標(biāo)定方法。
5、根據(jù)操作者個(gè)人習(xí)慣，希望檢修和安裝方便而采用插入式結(jié)構(gòu)。插入式結(jié)構(gòu)范圍可擴(kuò)充到Φ15-Φ2000mm三、結(jié)構(gòu)類型選擇：
種為一體化結(jié)構(gòu)，即傳感器、變送器、顯示部分為一體，供電為220VAC或24VDC。顯示部分相當(dāng)于一個(gè)臺(tái)流量積算儀，顯示瞬時(shí)流量和累計(jì)流量，設(shè)置報(bào)警點(diǎn)和輸出線性4-20mA信號(hào)。
第二種為分體式結(jié)構(gòu)，即傳感器、變送器和顯示部分分離，顯示部分為一立的智能流量積算儀，顯示瞬時(shí)流量和累計(jì)流量，設(shè)置報(bào)警點(diǎn)和輸出4-2OmA信號(hào)。兩部分通過(guò)三根線聯(lián)結(jié)，變送器為三線制。
第三種為高級(jí)鎧裝型。即傳感器為鎧裝，直徑為Φ10以內(nèi)，根據(jù)管道尺寸，因插深不同可選Φ10、Φ8、Φ6傳感器外徑。固定方式為帶3/8球閥和卡套密封結(jié)構(gòu)。變送器和傳感器分離，并且用1m電纜相連，變送器獨(dú)立安裝在管道旁。第三種結(jié)構(gòu)為特殊定貨，在選型表中沒(méi)有此項(xiàng)。
四、儀表輸出類型選擇:
1、線性輸出
一體化結(jié)構(gòu)輸出的模似信號(hào)是標(biāo)準(zhǔn)4-20mA線性信號(hào)，在分體式結(jié)構(gòu)中從變送器單元輸出的4-20mA信號(hào)，線性較差，只有再?gòu)牧髁糠e算儀輸出的信號(hào)才是準(zhǔn)線性4-20mA。
2、量程的某一段再線性輸出：
從流量積算儀再輸出的4-20mA，可以入為設(shè)定整個(gè)流量范圍的一段。例如：某流量計(jì)量程為0-5000Nm3/h,輸出4-20mA線性信號(hào)，可以設(shè)定0-3000Nm3/h, 0-1500Nm3/h"""輸出4-2OmA。
3、不信號(hào)切除：對(duì)某些用戶來(lái)講，需要小信號(hào)切除，以保證沒(méi)有流量時(shí)顯示為0或不計(jì)量。
4、輸出濾波：氣體在管道中流動(dòng)，由于各種原因總是有些擾動(dòng)，表現(xiàn)為輸出數(shù)字顯示跳動(dòng)，增大積算儀中濾波系數(shù)，可以使跳動(dòng)減小，有利觀察。
5、通訊接口：用戶需要通訊接口時(shí)，請(qǐng)?jiān)诙ㄘ洉r(shí)說(shuō)明需要什么接口。
注：上述所有項(xiàng)目都是產(chǎn)品必須具備的性能，只有流量積算儀輸出4-20mA信號(hào)，通訊接口和報(bào)警點(diǎn)數(shù)量為選項(xiàng)。
