工作原理

熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)基于熱擴(kuò)散原理，即利用流體流過發(fā)熱物體時(shí)，發(fā)熱物體的熱量散失多少與流體的流量成一定的比例關(guān)系。具體來說，流量計(jì)的傳感器有兩只標(biāo)準(zhǔn)及的RTD，一直用來做熱源，一直用來測(cè)量流體溫度，流體流過時(shí)，熱源的熱量損失與流量的大小成非線性關(guān)系，熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)就可以把這種關(guān)系轉(zhuǎn)換成測(cè)量流量信號(hào)的線性輸出。 
利用熱擴(kuò)散原理制造的流量計(jì)有兩種設(shè)計(jì)方法，基于共同的模型，如圖一：

溫度傳感器（RTD）分別置于氣流中兩金屬細(xì)管內(nèi)，一熱電阻測(cè)得氣流溫度T；另一細(xì)管經(jīng)功率恒定的電熱加熱，其溫度Tv高于氣流溫度，氣體靜止時(shí)Tvzui高，隨著質(zhì)量流速ρU增加，氣流帶走更多熱量，溫度下降，測(cè)得溫度差ΔT=Tv-T.這種方法稱作“溫度差測(cè)量法”或“溫度測(cè)量法”。 若保持ΔT恒定，控制加熱功率隨著流量增加而增加功率，這種方法稱作“功率消耗測(cè)量法”。

• 不需要溫度，壓力補(bǔ)償；

• 一個(gè)流量計(jì)能同時(shí)兼顧小流量和大流量測(cè)量，特別適合大口徑測(cè)量。

• 智能數(shù)顯流量積算儀配套。

• 基地式儀表可以就地顯示和帶報(bào)警控制。

技術(shù)性能

外形尺寸

標(biāo)準(zhǔn)外形尺寸如圖二所示，部分尺寸可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)要求訂制。

選型指南

5.1量程與通徑的選擇 
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)行標(biāo)定和檢查。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： 
   （1）下限的確定：因?yàn)閷?duì)低流速敏感，zui低可測(cè)量0.05m/s流速，所以在選型中不需考慮下限； 
   （2）上限的確定：主要由工藝流程設(shè)計(jì)值確定，一般儀表上限高于設(shè)計(jì)上限20%左右，以提高容錯(cuò)率； 
   （3）混合氣體量程：對(duì)于混合氣體，用戶應(yīng)給出標(biāo)方密度和摩爾比值（各種成分占總量的百分比），然后由廠家確定量程。一般采用空氣或氮?dú)鈽?biāo)定，然后通過儀表轉(zhuǎn)換系數(shù)修正； 
3、聲明： 
    量程選擇上限受到設(shè)備條件限制，高上限采購前請(qǐng)與廠家確定技術(shù)明細(xì)。 
表一 空氣質(zhì)量流量范圍

表二 幾種常用氣體流量范圍上限表

表中單位為標(biāo)方Nm3/h，相應(yīng)流速為34m/s，實(shí)際應(yīng)用時(shí)流速可以擴(kuò)展到50m/s。

表三 常用氣體量程上限（Nm3/h）（下表可以擴(kuò)展）

標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)：溫度為0℃，壓力為1.01325×105Pa絕壓。
注：流量現(xiàn)實(shí)的單位可選kg/h、t/h或Nm3/h、Nkm3/h
5.2安裝方式選擇 
1、建議：管徑≤Ø100時(shí)，選擇管道式安裝； 
管徑＞Ø100時(shí)，選擇插入式安裝。 
2、如果現(xiàn)場(chǎng)管道已安裝好，有沒有安裝法蘭，只能選擇插入安裝方式時(shí)，可在訂購時(shí)與廠家說明。 
5.3結(jié)構(gòu)類型選擇 
1、一體型結(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)于一臺(tái)流量積算儀，顯示瞬時(shí)流量和累積流量，設(shè)置報(bào)警點(diǎn)和輸出4~20mA線性信號(hào)。 
2、分體型結(jié)構(gòu)，即傳感器、變送器和顯示部分分離，顯示部分為一臺(tái)獨(dú)立的只能流量積算儀，顯示瞬時(shí)和累計(jì)流量，設(shè)置報(bào)警點(diǎn)和輸出4~20mA線性信號(hào)。兩部分通過三根線連接，故變送器為三線制。 
5.4儀表輸出類型選擇 
1、線性輸出 
一體型結(jié)構(gòu)輸出的模擬信號(hào)是標(biāo)準(zhǔn)4~20mA線性信號(hào)，在分體型結(jié)構(gòu)中從變送器單元輸出的4~20mA信號(hào)，線性較差，只有再從流量積算儀輸出的信號(hào)才是準(zhǔn)線性4~20mA信號(hào)。 
2、從流量積算儀再輸出的4~20mA，可以人為設(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，100~1500Nm3/h…輸出4~20mA。 
3、小信號(hào)切除：對(duì)某些用戶來講，需要小信號(hào)切除，以保證沒有流量時(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)谟嗀洉r(shí)說明。 
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)。 
5.5計(jì)量單位及流量換算表 
1、一般選擇質(zhì)量流量單位，即kg/h； 
選擇標(biāo)方單位，即Nm3/h。 
為了比較，需要把工況體積單位m3/h換算成Nm3/h。 
2、當(dāng)流量很大時(shí)，選擇t/h或Nm3/h； 
當(dāng)流量很小時(shí)，選擇標(biāo)準(zhǔn)毫升/分 即ml/min，符號(hào)SCCM； 
選擇標(biāo)準(zhǔn)升/分 即L/min，符號(hào)SLM； 
標(biāo)準(zhǔn)立方米/分 即SM3/min。 
工業(yè)場(chǎng)所，出了標(biāo)方和質(zhì)量流量為常用單位，為了方便還采用下表中的單位：

表四  常用流量單位

安裝結(jié)構(gòu)

6.1安裝位置及對(duì)管道的要求 
1、選取合理的安裝位置，避免彎頭、閥門、變徑等產(chǎn)生流體流型剖面發(fā)生變化的組件。一般要求有一個(gè)較長(zhǎng)的上下直管道，前直管段長(zhǎng)大于10D，后直管段長(zhǎng)大于5D。遇到特殊情況，請(qǐng)參照以下安裝圖標(biāo)選取的安裝位置，保證傳感器的前后直管段距離，獲得的測(cè)量效果。

2、現(xiàn)場(chǎng)滿足不了直管段要求時(shí)，可以串接氣體整流器，以便大幅度降低對(duì)直管段要求。 
3、在直管段很短，有彎頭及閥組等工況，采用，需要一些實(shí)際經(jīng)驗(yàn)具體問題具體解決，請(qǐng)?jiān)谟嗀洉r(shí)共同探討。 
6.2插入式安裝 
1、插入深度 
氣體在管道中流動(dòng)，管道中個(gè)點(diǎn)的流速是不同的，而且差別很大，一般在管道壁附近流速慢，管道中心流速zui快。實(shí)際上是氣體流動(dòng)速度傳感器，流量等于管道截面積和流速的乘積，即 
其中，S——管道截面積 
R——圓形管道半徑  
a、b——方形管道截面邊長(zhǎng) 
V——氣體流速 
Q——質(zhì)量流量 
測(cè)量的是管道中一點(diǎn)的氣體流速，測(cè)量流量時(shí)這一點(diǎn)流速應(yīng)取整個(gè)管道的平均流速點(diǎn)，這樣才能使用以上公式計(jì)算流量，所以現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)，一定要把傳感器查到平均流速點(diǎn)處。 
2、根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，RK100系列規(guī)定： 
在直管段較長(zhǎng)或管徑＞Ø250時(shí)，傳感器插入管道內(nèi)徑的¼處 
在直管段較短或管徑≤Ø250時(shí)，傳感器插入管道內(nèi)徑的½處 
3、插入拔出方法： 
（1）在官道上開Ø20孔，然后焊接¾”對(duì)絲底座在該孔上,底座由廠家提供。 
（2）在管道中如有流動(dòng)氣體，總是希望不因?yàn)閭鞲衅鞯牟迦牒桶纬鰧怏w引出，為此廠家提供球閥密封裝置，方便檢修維護(hù)。 
6.3管道式安裝 
管道式安裝條件痛插入式安裝條件。 
法蘭尺寸      H（T）44-76-91  PN=1MPa

表六 法蘭尺寸 
6.4電纜的安裝 
1、大多數(shù)場(chǎng)所，可以采用雙絞線供電 
2、如果采用屏蔽電纜引線，可以采用3×33/0.2的RVVP屏蔽電纜，也可以采用其它屏蔽電纜，只要芯線不要過細(xì)皆能使用，芯線直徑一般為Ø0.5。 
3、電纜從儀表引出孔引出時(shí)，一定要往下彎曲，防止水順著電纜進(jìn)入儀表內(nèi)。 
4、使用防爆儀表，應(yīng)采用防爆軟管連接，電纜外徑和電纜的引出口密封套內(nèi)徑配套，為此廠家提供一套密封墊 。