一、熱擴(kuò)散式氣體質(zhì)量流量計(jì)概述
熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)是用于測(cè)量和控制氣體質(zhì)量流量的新型儀表?？蓱?yīng)用于石油、化工、鋼鐵冶金、電力、輕工、醫(yī)藥、環(huán)保、玻璃等工業(yè)部門的空氣、氧氣、氮?dú)狻鍤?、氦氣、烴類氣體、天然氣、煤氣、煙道氣等氣體的質(zhì)量流量監(jiān)測(cè)。
該產(chǎn)品可替代孔板、文丘里管、阿牛巴、渦街等流量計(jì)。其特點(diǎn)是可靠性高、重復(fù)性好、壓損小、無可動(dòng)部件、量程比寬、響應(yīng)速度快、測(cè)量精度高、無須溫壓補(bǔ)償、直接測(cè)量氣體質(zhì)量流量。特別在大管徑、低流速、流量范圍變化大及特小流量測(cè)量方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。另外，從價(jià)格上比科氏力質(zhì)量流量計(jì)具有明顯的優(yōu)勢(shì)。
對(duì)于密度值很小、雷諾數(shù)也較小的氫氣流量測(cè)量，選用該表比選用孔板、渦輪、渦街流量計(jì)都更加*，它是一個(gè)非常合適的氫氣流量計(jì)。
此外，專門用于測(cè)量高爐煤氣的流量傳感器。它克服了采用恒溫差原理的熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量煤氣流量時(shí)因煤氣中含水、油和雜質(zhì)而造成的很大的零點(diǎn)漂移，導(dǎo)致無法測(cè)量的弊端。它也可以用于測(cè)量濕氣體的質(zhì)量流量，如礦井下送風(fēng)，排風(fēng)系統(tǒng)中的風(fēng)量（速）的實(shí)時(shí)檢測(cè)。
該流量計(jì)結(jié)構(gòu)型式靈活多樣，一般分為插入式和管道式二種，非常適合不同用戶的選用，尤其是插入式其氣體質(zhì)量流量計(jì)使得管徑大、壓力低的流量（速）測(cè)量變得簡(jiǎn)單易行。
主要應(yīng)用場(chǎng)合
- 工業(yè)管道中氣體質(zhì)量流量測(cè)量
- 煙囪排出的煙氣流量（速）測(cè)量（cems）
- 鋼鐵廠中煤氣、空氣、氧氣、氮?dú)饬髁繙y(cè)量
- 水泥、卷煙、玻璃廠生產(chǎn)過程中氣體流量測(cè)量
- 制氣行業(yè)中空氣、氧氣、氮?dú)饬髁繙y(cè)量
- 半導(dǎo)體芯片制作過程中氣體流量測(cè)量
- 加熱通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)中的氣體流量（速）測(cè)量
- 礦井下通風(fēng)或排風(fēng)系統(tǒng)中流量（速）實(shí)時(shí)檢測(cè)
- 燃?xì)膺^程中空氣流量測(cè)量
- 煅燒爐煙道氣流量測(cè)量
- 污水處理中曝氣流量的測(cè)量
- 溶劑回收系統(tǒng)中氣體流量測(cè)量
- 天然氣、火炬氣、氫氣等氣體流量測(cè)量
- 啤酒生產(chǎn)過程中二氧化碳?xì)怏w流量測(cè)量
- 燃煤鍋爐中燃燒氣體流量測(cè)量
- 壓縮空氣流量測(cè)量
二、工作原理和特點(diǎn)
2.1 工作原理
熱式氣體質(zhì)量變送器是一種新型直接測(cè)量氣體質(zhì)量流量的儀表，其探頭部分是一堅(jiān)固、可清潔的傳感器組合。此組合由兩個(gè)rtd(電阻溫度傳感器)傳感組件構(gòu)成，其材料是鉑和陶瓷。兩個(gè)鉑電阻傳感器附于陶瓷基板上，外加一細(xì)長(zhǎng)的不銹鋼保護(hù)套。傳感器組合是溫度補(bǔ)償?shù)?，?duì)壓力變化不敏感，無需壓力修正。流經(jīng)加熱傳感組件的氣體質(zhì)量流量是通過傳感組件的熱傳遞量來計(jì)量的。氣體速率增加，傳感器傳遞給流體的熱量增多，因此需要供給更多的電流，以維持傳感組件的恒定溫度，此熱傳遞正比于氣體質(zhì)量流速(密度*流速)，變送器輸出的電流對(duì)應(yīng)于流量或流速。傳感器、橋路放大器、外殼組成流量變送器。來自變送器的信號(hào)通過cpu處理、標(biāo)校，轉(zhuǎn)換為線性信號(hào)，線性信號(hào)輸出0-5vdc和4-20ma。
測(cè)量原理小結(jié)
- 當(dāng)氣流流過探頭，帶走熱量；電子單元感應(yīng)△t的減少并且增加能量以維持恒溫差△t或恒功率。
- 隨著氣流流速減小，質(zhì)量流量減少,電子單元減少對(duì)加熱探頭的能量供應(yīng)，以維持恒溫差△t或恒功率。
- 對(duì)加熱探頭的總能量供應(yīng)正比于質(zhì)量流量，變送器輸出非線性電流信號(hào)與氣體質(zhì)量流速相關(guān)。
總之，熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)是利用熱傳導(dǎo)技術(shù)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)氣體質(zhì)量流量的測(cè)量。流量計(jì)的測(cè)量探頭帶有兩個(gè)鉑電阻傳感元件（見圖1），它們被置于流體中，其中一個(gè)通過加熱功率ｐ，使其溫度升至ｔ1；另一個(gè)不加熱，用于監(jiān)測(cè)介質(zhì)溫度，設(shè)為ｔ2。于是兩個(gè)傳感元件之間產(chǎn)生溫差△ｔ=ｔ1－ｔ2。在流量為零時(shí)，△ｔzui大，隨著質(zhì)量流量ｑ的增大，傳感元件ｔ1的熱量被帶走，ｔ1下降，△ｔ減小。故上述加熱功率ｐ、溫差△ｔ與質(zhì)量流量ｑ之間將會(huì)產(chǎn)生一定的關(guān)系?？捎孟率奖硎荆?/span>
ｐ/△ｔ＝ｋ1＋ｋ2ｆ（ｑ）k3
上式中ｋ1、ｋ2、ｋ3是與氣體物理性質(zhì)有關(guān)的常數(shù)。
從上式可以看出，通過測(cè)量加熱功率ｐ，溫差△ｔ的變化即可求得質(zhì)量流量ｑ。為使問題簡(jiǎn)化，實(shí)際工作中是將加熱功率ｐ或溫差△ｔ中一個(gè)保持不變。前者稱為恒功率式，后者稱為 q恒溫差式。對(duì)于hltf型熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)，可根據(jù)不同的要求而選其中的一種方式工作。
2.2熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)主要特點(diǎn)
■可靠性高 ■重復(fù)性好 ■直接測(cè)量氣體質(zhì)量流量
■無須溫度、壓力補(bǔ)償 ■測(cè)量精度高 ■無活動(dòng)部件
■響應(yīng)速度快、壓損小 ■量程比大，可達(dá)1000:1 3
三、主要技術(shù)參數(shù)
測(cè)量介質(zhì)： 各種氣體(乙炔氣除外)。
流量（速）范圍： 插入式： 0～90nm/s （流速）
管道式：（標(biāo)況下體積流量）
dn10 0～16nm3/h dn15 0～36nm3/h
dn20 0～110nm3/h dn25 0～156nm3/h
dn40 0～280nm3/h dn50 0～500nm3/h
dn80 0～1000nm3/h dn100 0～1750nm3/h
注１：以上流量（速）范圍是對(duì)空氣而言，對(duì)其它氣體有所變化。
注２：以上流量（速）的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)為20℃、101.33 kpa。
流量測(cè)量準(zhǔn)確度： ±（1％r＋0.5％fs）（質(zhì)量流量）
工作溫度范圍：－10℃～＋100℃或－10℃～＋200℃（高于200℃可與本公司）。
工作壓力范圍：插入式1.6mpa（插入式的壓力范圍大于1.6mpa可與本公司。）
管道式4.0mpa
供電電源： 24vcd±10％，250ma；220vac可選
輸出信號(hào)： 4～20ma（流量），4～20ma（溫度）。 負(fù)載：500ω
注：溫度4～20ma輸出信號(hào)屬附加功能，主要用于對(duì)煙道氣的溫度監(jiān)測(cè)。
防爆等級(jí)： ex dⅱct3（乙炔除外）
通 訊： 用戶要求rs-485通訊功能可與本公司。
流量積算儀： hltf8840
環(huán)境溫度： －10℃～＋40℃
供電電源： 24vcd±10％ ，250ma；（可選220vac±10%）
輸出信號(hào)： 4～20ma線性（流量） 插入式
顯示位數(shù)： 瞬時(shí)流量6位，累計(jì)流量12位 管道式
四、選型指南
hltf8840mp--a-----b-----c 例如：hltf--i--300--air 探頭長(zhǎng)度為300mm的測(cè)量空氣質(zhì)量流量的插入式氣體質(zhì)量流量計(jì)
i: 插入式
p： 管道式
插入式：探頭長(zhǎng)度，如300mm
管道式：管道尺寸，如 dn25
氣體種類：
如：空氣、氮?dú)狻⑻烊粴?、煤氣、氫氣、氧氣、煙道氣?/span>
定貨時(shí)需要提供的其他參數(shù)：流量范圍、壓力范圍、溫度范圍
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