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热式气体质量流量计的选型及工作原理

来源:江苏汇川仪表有限公司   2013年08月13日 09:48  
  热式气体质量流量计的选型一、量程选择和通径选择;1.查表法:表一:空气质量流量范围选择表。表二:四种常用气体的标定流量范围选择表。表三:通用气体流量上限值。为了检定和使用方便,仪表出厂时对量程进行规范和检查。量程上限值,将在标牌和检定证书中体现。2.量程上下限的确定:(一)下限的确定:因为热式气体质量流量计下限能测量极低的流速,如0.05m/s,所以在选型中,不必考虑下限。(二)上限的确定:一般选择高一些为好,应有20%以上余量。因为实际流量容易估算错误u(三)混合气体量程:对于混合气体,用户应给出标方和混合气体的摩尔比值,然后由厂家确定量程。一般用空气或氮气标定,然后乘以一个转换系数。(四)防爆产品上限:zui大流速小于34m/s。
  
  二、安装方式选择:管道式安装和插入式安装;1.在煤气行业,当管道内径<Φ250时,一般都采用管道式安装。1.在直径小于Φ250管道内,一般采用累计流量标定,结构上常用管道式。3.当口径大于Φ250时,采用瞬时流量标定法,即采用风洞进行标定,所以都是插入式结构。4、如果现场管道已安装好,又没有安装法兰,就只能是插入式结构。对Φ250以内口径产品仍然可用累计流量方式标定,Φ250以上口径是瞬时流量标定方法。5、根据操作者个人习惯,希望检修和安装方便而采用插入式结构。插入式结构范围可扩充到Φ15---Φ2000mm。
  
  三、结构类型选择:*种为一体化结构,即传感器,变送器,显示部分为一体,供电为220VAC或24VDC。显示部分相当于一台流量积算仪,显示瞬时流量和累计流量,设置报警点和输出线性4--20mA信号。第二种为分体式结构,即传感器、变送器和显示部分分离,显示部分为一台独立的智能流量积算仪,显示瞬时流量和累计流量,设置报警点和输出4--20mA信号。两部分通过三根线联结,变送器为三线制。第三种为铠装型。即传感器为铠装,直径10以内,根据管道尺寸,因插深不同可选Φ10、Φ8、Φ6传感器外径、固定方式为带3/8球阀和卡套密封结构。变送器和传感器分离,并且用1m电缆相连,变送器独立安装在管道旁。第三种结构为特殊订货,在选型表中没有此项。
  
  四、仪表输出类型选择:1.线性输出;2.量程的某一段在线性输出;3小信号切除;4.输出滤波;5通讯接口。
  
  五、计量单位及流量换算表:一般选择质量流量单位,即kg/h。选择标方单位即Nm³/h。为了比较,需要把工况体积单位m³/h换算成Nm³/h。当流量很大时,选择t/h或Nm³/h。当流量很小时,选择标准毫升/分即ml/min。符号SCCM。选择标准升/分即L/min,符号SLM。标准立方米符号SM³/min。
  
  六、传感器材料的选择:大多数供货采用1Cr18Ni9Ti,如有特殊要求,请在定货时和厂家协商。
  
  七、特种热式气体质量流量计供货范围(军用、科研、配套):(1)高频(快速反应)传感器;(2)防尘传感器;(3)流场测量用探针;(4)设备配套型号。
  
  热式气体质量流量计工作原理:是利用热传导原理测量气体质量流量的仪表。热式气体质量流量计的传感器由两个基准级热电阻(铂RTD)组成。一个是质量速度传感器T1,一个是测量气体温度变化的温度传感器T2。当这两个RTD置于被测气体中时,其中传感器T1被加热到气体温度以上的一个恒定的温差△T,另一个传感器T2用于感应被测气体温度。当气体流过,电子单元感应△T的减少并且增加能量以维持恒温差△T当气体流量减少,电子单元减少对加热探头的能量供应。对加热探头的总能量供应正比于气体质量流量,微处理器输出线性信号随着气体质量流速的增加,气流带走更多热量,传感器T1的温度下降,要维持T1、T2恒定的温度差,T1的加热功率就要增大。此热传递正比于气体质量流速(密度*流速)。根据热效应的金氏定律,加热功率P、温度差△T(T1-T2)与质量流量Q有确定的数学关系式。
  
  P/△T=K1+K2f(Q)K3
  
  K1、K2、K3是与气体物理性质有关的常数

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