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。可應(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(mén)的空氣、氧氣、氮?dú)?、氬氣、氦氣、烴類(lèi)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(wú)可動(dòng)部件、量程比寬、響應(yīng)速度快、測(cè)量精度高、無(wú)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)都更加優(yōu)越，它是一個(gè)非常合適的氫氣流量計(jì)。此外，專(zhuān)門(mén)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(wú)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(hù)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9工業(yè)管道中氣體質(zhì)量流量測(cè)量9煙囪排出的煙氣流量（速）測(cè)量（CEMS）9鋼鐵廠中煤氣、空氣、氧氣、氮?dú)饬髁繙y(cè)量9水泥、卷煙、玻璃廠生產(chǎn)過(guò)程中氣體流量測(cè)量9制氣行業(yè)中空氣、氧氣、氮?dú)饬髁繙y(cè)量9半導(dǎo)體芯片制作過(guò)程中氣體流量測(cè)量9加熱通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)中的氣體流量（速）測(cè)量9礦井下通風(fēng)或排風(fēng)系統(tǒng)中流量（速）實(shí)時(shí)檢測(cè)9燃?xì)膺^(guò)程中空氣流量測(cè)量9煅燒爐煙道氣流量測(cè)量9污水處理中曝氣和氯氣流量的測(cè)量9溶劑回收系統(tǒng)中氣體流量測(cè)量9天然氣、火炬氣、氫氣等氣體流量測(cè)量9啤酒生產(chǎn)過(guò)程中二氧化碳?xì)怏w流量測(cè)量9燃煤鍋爐中燃燒氣體流量測(cè)量9壓縮空氣流量測(cè)量1二、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(wú)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(guò)傳感組件的熱傳遞量來(lái)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(lái)自變送器的信號(hào)通過(guò)CPU處理、標(biāo)校，轉(zhuǎn)換為線(xiàn)性信號(hào)，線(xiàn)性信號(hào)輸出0-5VDC和4-20mA。4-20mA輸出可帶動(dòng)500歐負(fù)載（包括線(xiàn)路電阻和負(fù)載），傳感器工作原理圖及流量和電壓關(guān)系圖如下：傳感器電路原理圖圖2:氣體質(zhì)量流量變送器：流速-輸出電壓（電流）非線(xiàn)性關(guān)系曲線(xiàn)2測(cè)量原理小結(jié)9當(dāng)氣流流過(guò)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。9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。9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(xiàn)性電流信號(hào)與氣體質(zhì)量流速相關(guān)?？傊瑹崾綒怏w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(jiàn)圖1），它們被置于流體中，其中一個(gè)通過(guò)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)，△Ｔ最大，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?？捎孟率奖硎荆海?△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(guò)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(wèn)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(chēng)為恒功率式，后者稱(chēng)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(wú)須溫度、壓力補(bǔ)償■測(cè)量精度高■無(wú)活動(dòng)部件■響應(yīng)速度快、壓損小■量程比大，可達(dá)1000:13三、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）DN100～16Nm /hDN150～36Nm /hDN200～110Nm /hDN250～156Nm /hDN400～280Nm /hDN500～500Nm /hDN800～1000Nm /hDN1000～1750Nm /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℃、101.33kPa。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℃可與本公司聯(lián)系）。工作壓力范圍：插入式1.6MPa（插入式的壓力范圍大于1.6MPa可與本公司聯(lián)系。）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：500 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)：ExdⅡCT3（乙炔除外）通訊：用戶(hù)要求RS-485通訊功能可與本公司聯(lián)系。專(zhuān)用流量積算儀：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(xiàn)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4選型指南HLTF8840MP--A-----B-----C例如：HLTF8840MP--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(lèi)：如：空氣、氮?dú)?、天然氣、煤氣、氫氣、氧氣、煙道氣等定貨時(shí)需要提供的其他參數(shù)：流量范圍、壓力范圍、溫度范圍5其他說(shuō)明分體是變送單元和顯示控制單元分開(kāi),讀數(shù)在后臺(tái)進(jìn)行,并可在后臺(tái)操作現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)設(shè)置和調(diào)整