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熱式氣體質量流量計測量定律及原理

作者:江蘇華尊自動化儀表有限公司  日期:2020-07-30 

熱式氣體質量流量計具有如下技術優勢:
真正的質量流量計,對氣體流量測量無需溫度和壓力補償,測量方便、準確??傻玫綒怏w的質量流量或者標準體積流量。
寬量程比,可測量流速高至100Nm/s底至0.5Nm/s的氣體,可以用于氣體檢漏。
抗震性能好使用壽命長。傳感器無活動部件和壓力傳感部件,不受震動對測量精度的影響。
安裝維修簡便。在現場條件允許的情況下,可以實現不停產安裝和維護。
數字化設計。整體數字化電路測量,測量準確、維修方便。
采用RS-485通訊,或HART通訊,可以實現工廠自動化、集成化。

熱式氣體質量流量計是利用熱傳導原理測流量的儀表。該儀表采用恒溫差法對氣體質量流量進行準確測量。具有體積小、數字化程度高、安裝方便,測量準確等優點。傳感器部分由兩個基準級鉑電阻溫度傳感器組成。采用橋式環路,一個傳感器測量流量溫度,另一個傳感器維持高于流體溫度的恒溫差,可以在高溫和高壓條件下進行流量測量。

熱式氣體質量流量計根據熱效應的金氏定律,加熱功率P、溫度差△T(TRH-TRMG)與質量流量Q有確定的數學關系式。 P/△T=K1+K2 f(Q)K3 K1、K2、K3是與氣體物理性質有關的常數。 ZN系列熱式氣體質量流量計獨特的溫度差測量方式克服了采用恒溫差原理的熱式氣體質量流量計測量煤氣流量時因煤氣中含水、油和雜質而造成的很大的零點漂移,導致無法測量的弊端。它也可以用于測量濕氣體的質量流量,如礦井下瓦斯抽放、送風,排風系統中的風量(速)的實時檢測。

熱式氣體質量流量計按安裝方式分為:插入式和管段式。 插入式傳感器可在線安裝、在線維護。安裝過程是首先在管道外壁上焊接帶有外螺紋的底座,在底座上安裝1 寸不銹鋼球閥,而后用專用工具將管道打直徑為22mm的孔,打孔完畢后卸下專用工具,*后將傳感器安裝在閥門上并將傳感器插入到管內中心(傳感器的插入位置出廠時已確定)。插入式傳感器適用管道直徑:DN80~6000mm(更大管徑訂貨時說明)。
 

熱式氣體質量流量計工作原理:
熱式氣體質量流量計采用熱擴散原理,熱擴散技術是一種在苛刻條件下性能優良、可靠性高的技術,其典型傳感元件包括兩個熱電阻(鉑RTD ), 一個是速度傳感器,一個是自動補償氣體溫度變化的溫度傳感器。當這兩個RTD 被置于介質中時,其中速度傳感器被加熱到環境溫度以上的一個恒定的溫差,另一個溫度傳感器用于感應介質溫度。流經速度傳感器的氣體質量流量是通過傳感元件的熱傳遞量來計算的。氣體速率增加,傳感器傳遞給介質的熱量增多。
所有產品采用無活動部件設計 不會因介質臟或介質顆粒造成傳感器堵塞。
寬量程比100:1,對低流量敏感 無需進行多級測量,適用于現場各種量程。
幾乎沒有壓力損失,克服了傳統差壓法因管道壓力低而無法測量的弊病。
解決用戶的各種實際問題(如安裝直管段不滿足、組份發生變化、測量效果不佳等)??蓪M份變化進行修正,可在線清洗傳感器,插入長度可任意調整。
傳感器可選單/多點 滿足各種不同使用要求及高精度測量。
傳感器插入式或在線式安裝 降低安裝費用,適于各種管徑的測量。

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