詳細(xì)介紹
氦氣熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)是利用熱傳導(dǎo)原理測(cè)流量的儀表。熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)采用恒溫差法對(duì)氣體質(zhì)量流量進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。具有體積小、數(shù)字化程度高、安裝方便,測(cè)量準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)。熱式質(zhì)量流量計(jì)由傳感器和信號(hào)分析、處理與控制單元兩部分構(gòu)成。傳感器一部分測(cè)量溫度,而另一部分用于加熱。前者監(jiān)控實(shí)際過(guò)程溫度值;后者維持一恒定溫度值,使其總是高于實(shí)際過(guò)程溫度且與該過(guò)程溫度保持恒定的溫度差。氣體的質(zhì)量流量越大,冷卻效應(yīng)就越大,維持差分溫度所需的能量也就越大。因此,通過(guò)測(cè)量加熱器的能量便可得出被測(cè)氣體的質(zhì)量流量。
UHMF型氦氣熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)的工作原理是流量計(jì)的傳感器部分由兩個(gè)基準(zhǔn)級(jí)鉑電阻溫度傳感器組成,儀表工作時(shí),一個(gè)傳感器不間斷地測(cè)量介質(zhì)溫度 T1;另一個(gè)傳感器自加熱到高于介質(zhì)溫度 T2,它用于感測(cè)流體流速,稱為速度傳感器。該溫度ΔT=T2-T1,T2>T1,當(dāng)有流體流過(guò)時(shí),由于氣體分子碰撞傳感器并將 T2的熱量帶走,使 T2 的溫度下降,若要使ΔT 保持不變,就要提高 T2 的供電電流,氣體流動(dòng)速度熱快,帶走的熱量也就越多,氣體流速和增加的熱量存在固定的函數(shù)關(guān)系,這就是恒溫差原理。
其中
Pg— 流體比重(和密度相關(guān))
V — 流速
K — 平衡系數(shù)
Q — 加熱量(和比熱及結(jié)構(gòu)相關(guān))
ΔT — 溫度差
由于傳感器溫度比介質(zhì)(環(huán)境)溫度總是自動(dòng)恒定高出 30℃左右,所以熱式氣體流量
計(jì)從原理上不需要溫度補(bǔ)償。 熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)適用介質(zhì)溫度范圍為-40-220℃。
(1) 式中流體比重和密度相關(guān)
其中
Pg— 工況體積下的介質(zhì)密度(kg/m3)
ρn — 標(biāo)準(zhǔn)條件下介質(zhì)密度(101.325 Kpa、20℃) (kg/m3)
P — 工況壓力 (kPa)
T — 工況溫度(℃)
從(1)(2)式可以看出,流速和工況壓力,氣體密度,工況溫度函數(shù)關(guān)系已確定。
恒溫差熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)不但不受溫度影響,而且不受壓力的影響,熱式氣體質(zhì)量流
量計(jì)是真正的直接式質(zhì)量流量計(jì),用戶不必對(duì)壓力和溫度進(jìn)行修正。
熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)技術(shù)特點(diǎn):
1.熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)無(wú)壓力損失或者說(shuō)壓損非常小,無(wú)阻流元件,不存在測(cè)量引起的壓力損失,并且?guī)Х至鞴軣岱植际絋MF及侵入式TMF雖然有阻流件,但壓力損失也不大。
2.可以測(cè)量極低流速或是微小流量現(xiàn)場(chǎng),可以測(cè)量低壓氣體流量甚至是真空狀的分子流量。
3.熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)的儀表系數(shù)是隨氣體種類或是混合氣體組分而變,不能測(cè)量質(zhì)量熱容(比熱容)變化的流體。因氣體種類或組分改變,其定壓比熱容Jp和熱傳導(dǎo)系數(shù)隨之而變,影響測(cè)量值。更不能用于混相流體或可能產(chǎn)生相變流體。
4.高可靠性,無(wú)活動(dòng)部件。
5.熱分布式TMF用于CO、N2、02等接近理想氣體的雙原子氣體,可直接用空氣校驗(yàn)。
6.測(cè)量氣體流量時(shí),常以標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量單位表示,介質(zhì)溫度/壓力變化幾乎不影響所測(cè)量值。若標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下密度恒定(即組分不變),則類似于質(zhì)量流量。
UHMF型熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)的技術(shù)參數(shù)
性能 | 技術(shù)參數(shù) |
測(cè)量介質(zhì) | 各種氣體(乙炔除外) |
管徑范圍 | DN15-4000mm |
流速范圍 | 0.1-100m/s |
準(zhǔn)確度 | ±1.5-2.5% |
工作溫度 | 傳感器:-40~200℃ 轉(zhuǎn)換器:-20~45℃ |
工作壓力 | 插入式 介質(zhì)壓力≤1.6MPa 管段式 介質(zhì)壓力≤4.0MPa 特殊壓力可定制 |
供電電源 | 一體式DC24V或者AC220V≤18W 分體式AC220V≤19W |
響應(yīng)速度 | 1S |
輸出信號(hào) | 4-20mA輸出(光電隔離,大負(fù)載500Ω)、脈沖、RS-485(光電隔離)、HART協(xié)議 |
報(bào)警 | 1-2路繼電器常開觸點(diǎn)、10A/220V/AC、5A/30V/DC |
結(jié)構(gòu)形式 | 插入式和管道式 |
供貨類型 | 分體型和一體型 |
管道材質(zhì) | 不銹鋼、碳鋼、塑料等 |
現(xiàn)場(chǎng)顯示 | 四行漢字液晶顯示 |
顯示內(nèi)容 | 質(zhì)量流量、標(biāo)準(zhǔn)體積流量 流速、瞬時(shí)流量和累積流量 |
防護(hù)等級(jí) | IP65 |
傳感器材質(zhì) | 不銹鋼(316L) |
UHMF系列熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)的應(yīng)用實(shí)例
1.石油化工行業(yè)
應(yīng)用場(chǎng)合:火炬氣排放監(jiān)控
產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn):寬量程比,傳感器不易堵塞,可在線插拔清洗,適用氣體廣泛
2.電力行業(yè)
應(yīng)用場(chǎng)合:鍋爐一次風(fēng)、二次風(fēng)、磨煤風(fēng)的風(fēng)量測(cè)量
產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn):安裝簡(jiǎn)便,無(wú)直管段要求,低壓力損失,無(wú)需溫壓補(bǔ)償,可在苛刻的條件下使用(如:空氣中含有粉塵、顆粒、磨損嚴(yán)重、低壓力等)
3.冶金行業(yè)
應(yīng)用場(chǎng)合:高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣測(cè)量
產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn):按實(shí)際介質(zhì)組份標(biāo)定,可對(duì)組份變化進(jìn)行修正,可在線清洗傳感器,插入長(zhǎng)度可任意調(diào)整
4.電子行業(yè)
應(yīng)用場(chǎng)合:高純度氣體質(zhì)量流量測(cè)量
產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn):無(wú)需溫壓補(bǔ)償直接測(cè)量質(zhì)量流量,傳感頭經(jīng)過(guò)高度拋光,可用于貿(mào)易結(jié)算
5.供暖通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)(HVAC)
產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn):產(chǎn)品反應(yīng)靈敏、運(yùn)行可靠,對(duì)安裝直管段無(wú)嚴(yán)格要求
6.水處理行業(yè)
應(yīng)用場(chǎng)合:測(cè)量曝氣池的空氣流量
產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn):耐臟、耐塵,真正無(wú)壓降,現(xiàn)場(chǎng)安裝簡(jiǎn)便
7.食品行業(yè)
應(yīng)用場(chǎng)合:向反應(yīng)器中通入適量氣體,控制過(guò)程及質(zhì)量