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热式气体质量流量计

热式气体质量流量计是基于热扩散原理而设计的,该仪表采用恒温差法对气体进行准确测量。具有体积小、数字化程度高、安装方便,测量准确等优点。

工 作 原 理

  •        热式气体质量流量计是基于热扩散原理而设计的,该仪表采用恒温差法对气体进行准确测量。具有体积小、数字化程度高、安装方便,测量准确等优点。
  •       传感器部分由两个基准级铂电阻温度传感器组成,仪表工作时,一个传感器不间断地测量介质温度T1;另一个传感器自加热到高于介质温度 T2,它用于感测流体流速,称为速度传感器。该温度ΔT=T2-T1,T2>T1,当有流体流过时,由于气体分子碰撞传感器并将 T2 的热量带走,使 T2 的温度下降,若要使ΔT 保持不变,就要提高 T2 的供电电流,气体流动速度越快,带走的热量也就越多,气体流速和增加的热量存在固定的函数关系,这就是恒温差原理。
  • (1)
  • 其中 — 流体比重(和密度相关)
  • V — 流速
  • K — 平衡系数
  • Q — 加热量(和比热及结构相关)
  • ΔT — 温度差
  • 由于传感器温度比介质(环境)温度总是自动恒定高出 30℃左右,所以热式气体流量计从原理上不需要温度补偿。
  • 热式气体质量流量计适用介质温度范围为-40-350℃。
  • (1) 式中流体比重和密度相关
  • (2)
  • 其中
  • ρg — 工况体积下的介质密度(kg/m3)
  • ρn— 标准条件下介质密度(101.325 Kpa、20℃) (kg/m3)
  • P — 工况压力 (kPa)
  • T — 工况温度(℃)
  •         从(1)(2)式可以看出,流速和工况压力,气体密度,工况温度函数关系已确定。恒温差热式气体质量流量计不但不受温度影响,而且不受压力的影响,热式气体质量流量计 是真正的直接式质量流量计,用户不必对压力和温度进行修正。

结构图

  • 3.1一体型仪表安装与连接
  • 外观结构图
  • 结构说明:
  • A)一体型插入式口径小于 1000mm 时应插入至被测管路轴心,所以测量杆长度视测管径大小而定。当口径超过 1000mm 以上时,可以插入 1/8~1/2 之间即可。
  • B)一体型满管式可以采用法兰连接、螺纹连接以及卡装连接,法兰连接符合国标 HGT 20592-2009 钢制管法兰.见附录 2,其他连接根据线上供货。

技 术 参 数

  • 热式气体质量流量计具有如下技术优势:
  • 真正的质量流量计,对气体流量测量无需温度和压力补偿,测量方便、准确。可得到气体的质量流量或者标准体积流量。
  • 宽量程比,可测量流速高至 120Nm/s 低至 0.1Nm/s 的气体,可以用于气体检漏。
  • 抗震性能好使用寿命长。传感器无活动部件和压力传感部件,不受震动对测量精度的影响。
  • 安装维修简便。在现场条件允许的情况下,可以实现不停产安装和维护。(需要特殊定制)
  • 数字化设计。整体数字化电路测量,测量准确、维修方便。
  • 采用 RS-485 通讯,或 HART 通讯,可以实现工厂自动化、集成化。
性能 技术参数
结构形式 插入式 管道式
测量介质 常见稳态气体(乙炔、三氯化硼等不稳定介质不可测)
管径范围 DN50~4000mm DN6~2000mm
流速范围 0.1~100Nm/s
准确度 ±1~2.5%
工作温度 传感器:-40~+450℃ 转换器:-20~+45℃
工作压力 介质压力≤2.5MPa 介质压力≤1.6MPa
供电电源 DC   24V  功率应大于 18W
响应速度 1s
输出信号 4-20mA(光电隔离,最大负载 500 欧)、RS-485(光电隔离)
报警 1-2 路常开触点
供货类型 一体化结构
管道材质 碳钢、不锈钢、塑料等
现场显示 四行 汉字液晶显示
显示内容 质量流量、标况体积流量、累积流量、标准时间、标准流速等
防护等级 IP65
传感器材质 不锈钢 不锈钢、碳钢

常用气体量程上限(Nm3/h)(下表可扩展)

热式气体范围表
口径

基础范围(空气)

(Nm3/h)

扩展范围(空气)

(Nm3/h)

氧气基础范围

(Nm3/h)

可燃气基础范围

(Nm3/h)

10 0.5-28 0.03-30 0.5-14 0.5-5
15 0.5-65 0.07-65 0.5-32 0.5-10
20 0.5-100 0.12-110 0.5-55 0.5-20
25 0.5-175 0.18-180 0.5-89 0.5-28
32 0.5-290 0.3-290 0.5-144 0.5-45
40 0.5-450 0.5-450 0.5-226 0.5-70
50 1-600 0.5-700 0.7-352 0.7-110
65 1.5-1000 1-1200 1.2-600 1.2-185
80 2-1500 1.5-1800 2-900 2-280
100 3-2300 3-2800 3-1420 3-470
125 4.5-3500 4-4400 4.5-2210 4.5-700
150 6.5-5200 6-6300 6.5-3200 6.5-940
200 12-9000 12-11500 12-5650 12-1880
250 18-14500 18-17500 18-8830 18-2820
300 25-21000 25-25000 25-12720 25-4060
350 35-28000 35-34500 35-17000 35-5600
400 45-36500 45-45000 45-22600 45-7200
450 60-46500 60-57000 60-29000 60-9200
500 70-57000 70-70000 70-35300 70-11280
600 100-81000 100-101000 100-50600 100-16300
700 140-110000 140-138000 140-69000 140-22100
800 180-150000 180-180000 180-90000 180-29000
900 230-185000 230-230000 230-115000 230-36500
1000 290-230000 290-280000 290-140000 290-45500
2000 1150-900000 1150-1130000 1150-560000 1150-185000

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