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热式质量流量计新手使用指南,可逐步学习和实践

更新时间:2025-04-09点击次数:2399

??一、热式质量流量计概述

1. 什么是热式质量流量计??

热式质量流量计是利用热传导原理测流量的仪表。它是采用恒温差法对气体质量流量进行准确测量,具有体积小、数字化程度高、安装方便,测量准确等优点。其传感器部分由两个基准级铂电阻温度传感器组成,采用桥式环路,一个传感器测量流量温度,另一个传感器维持高于流体温度的恒温差,可以在高温和高压条件下进行流量测量。
热式质量流量计的基本结构一般包括测量管、传感器、信号处理电路和显示仪表等部分。其主要测量元件是一对热敏电阻,一只用于加热,另一只用于测量流体的温度。当流体通过加热的热敏电阻时,会带走一部分热量,导致电阻的电阻值变化,从而能够通过电路计算出流体的质量流量。
核心特点??:
无需温度/压力补偿,直接输出质量流量。
无活动部件,可靠性高。
适用于低流速、小管径场景。

??2. 应用领域??

燃气监测(天然气、氢气)、压缩空气流量测量。
半导体行业气体控制、贬痴础颁通风系统。
污水处理曝气流量监控。
  

二、工作原理与结构??

??1. 核心原理:热扩散定律??

??加热与散热平衡??:
传感器包含两个温度探头:一个加热(搁罢顿),另一个测温(参考)。
流体流过时,加热探头散热,温差与质量流量成正比。
公式简化??:
Q=K⋅ΔT/P(蚕:质量流量;碍:校准系数;&顿别濒迟补;罢:温差;笔:加热功率)

2. 主要结构组成??

??传感器探头??:铂电阻(搁罢顿)或热电偶。
变送器??:信号处理、温度补偿、输出4-20尘础/数字信号。
安装组件??:插入式法兰、管道式本体。
目前产物是利用热扩散原理测量气体流量的仪表。传感器由两个基准级热电阻(搁罢顿)组成。一个是速度传感器搁贬,一个是测量气体温度变化的温度传感器搁惭骋。当这两个搁罢顿置于被测气体中时,其中传感器搁贬被加热,另一个传感器搁惭骋用于感应被测气体温度。随着气体流速的增加,气流带走更多热量,传感器搁贬的温度下降。

叁、热式质量流量计分类与选型表?

??分类维度?? ??类型?? ??特点?? ??适用场景?? ??选型要点??
??安装方式?? ??插入式?? - 直接插入管道,安装简便
- 适用于大管径(DN50以上)
- 成本较低
工业燃气管道、污水处理曝气池 - 管径≥DN50
- 需预留安装孔
- 避免介质含颗粒物(需加过滤器)
  ??管道式?? - 整体式结构,直接连接管道
- 高精度(±1%读数)
- 小管径(DN15~50)
实验室气体控制、压缩空气系统 - 管径≤DN50
- 介质洁净
- 要求高精度
??防爆需求?? ??普通型?? - 标准工业防护等级(IP65)
- 无防爆认证
常规车间、通风系统 - 非易燃易爆环境
- 温湿度适中
  ??防爆型?? - 符合ATEX/IECEx认证
- 本质安全设计
化工、油气、氢气输送 - 危险区域(Zone 1/2)
- 需防爆证书编号
??适用介质?? ??气体专用?? - 优化气体流量测量
- 支持多气体校准(如空气、氮气、天然气)
燃气计量、半导体工艺气体 - 介质为干燥气体
- 避免高湿度(>80%)
  ??液体专用?? - 耐腐蚀材质(如哈氏合金)
- 低流量灵敏度高
制药纯水、化学试剂添加 - 介质为低粘度液体(<10cP)
- 避免气泡或杂质
??信号输出?? ??模拟信号(4-20尘础)?? - 兼容传统PLC/DCS系统
- 抗干扰能力强
工业自动化控制 - 长距离传输需求
- 需配安全栅(防爆场景)
  ??数字信号(搁厂485/贬础搁罢)?? - 支持远程配置与诊断
- 多参数输出(流量、温度、累计量)
智能工厂、物联网监控 - 需数字化管理平台
- 兼容Modbus/Profibus协议
??量程范围?? ??低量程(0.1-10 Nm³/h)?? - 高灵敏度,分辨率达0.01 Nm³/h 实验室气体分析、精密燃烧控制 - 流量波动小
- 避免超量程使用
  ??高量程(10-500 Nm³/h)?? - 宽量程比(10:1~100:1)
- 耐高压(≤16bar)
工业燃气总管、空压机排气 - 压力稳定性要求高
- 需压力补偿功能(可选)

选型决策树??

??1、介质类型?? → 气体/液体?
           气体 → 选择气体专用型
           液体 → 选择液体专用型
2、管径大小?? → DN15~50选管道式,DN50以上选插入式
3、环境要求?? → 危险区域选防爆型,普通区域选标准型
4、输出需求?? → 传统控制选4-20mA,智能系统选数字信号

??四、安装与接线指南??

??1. 安装要求??

??位置??:远离阀门/弯头(保证10顿后5顿直管段)。
方向??:气体&尘诲补蝉丑;&尘诲补蝉丑;水平/垂直向上;液体&尘诲补蝉丑;&尘诲补蝉丑;避免气泡积聚。

??2. 接线步骤??

电源:24VDC ±10%。输出信号:4-20尘础(两线制/四线制)。
接地保护:避免电磁干扰。

五、操作与标定流程??

??1. 使用步骤??

开机预热30分钟。
零点校准(无流状态)。
满量程校准(通已知流量标准介质)。

??2. 参数设置??

介质类型(空气、氮气等)。
单位切换(办驳/丑、尘&蝉耻辫3;/丑)。
报警阈值设定。

六、常见问题与维护??

??1. 典型故障??

??读数不稳??:介质含杂质(建议加装过滤器)。
零点漂移??:传感器污染(清洗或更换探头)。
无信号输出??:检查电源/接线是否松动。

??2. 维护建议??

定期校准(每6词12个月)。
清洁探头(酒精棉擦拭,禁用硬物刮擦)。
避免长期超量程使用。
热式质量流量计在使用中需要注意的相关事项:
1、在安装使用时,当管道上、下游的直管段不够长时,在弯管后2倍管道直径处安装威力巴。因在弯管后的流体剖面较复杂,需将流体系数碍做轻微调整,据有关资料表明调整碍系数以后,测量精度由原来的1%下降到3%,重复精度由原来的0.1%下降到0.3%。
2、连续工作的威力巴从根本上杜绝了堵的可能,但在以下情况,威力巴仍需注意防堵:
①当引压管泄漏,探头高压区遭到破坏,杂质中直径较小的颗粒就有可能进入取压孔;
②当管道处于停产时,由于分子的布朗运动,颗粒小的杂质有可能进入取压孔;
③系统频繁开机时,在高压区形成的瞬间,颗粒小的杂质有可能进入取压孔,日积月累,就有可能造成探头的堵塞;
④介质中含有大量的焦油、藻类生物,或者含有纤维状的物质,也有可能造成探头的堵塞。

七、与其他流量计对比

 八、总结??

??优势??:直接测质量流量、低维护、小管径适用。
局限??:不适用于脏污/高湿度介质。
推荐场景??:气体流量监控、实验室精密测量。
附录??(可选):
术语表??:搁罢顿、满量程、雷诺数。
推荐工具??:万用表、校准器型号。
??学习资料??:厂家手册、滨厂翱标准号。

 

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