热式气体质量流量计
一、概述
热式气体质量流量计是基于热扩散原理而设计的，从外观上看热式气体质量流量计有两个直径φ3左右的不锈钢棒，这两个钢棒就是流量计的传感器。
工作时，一个传感器不间断地测量介质的温度T1，并做为惠斯登电桥的一侧，我们称为测量传感器：另一个传感器做为惠斯登电桥的另一侧，自加热到高于介质温度到T2，它用于感测流体速度，称为速度传感器。该温度△T=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温度下降，若要使△T保持不变，就应该提高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。
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，所以热式气体质量流量计从原理上讲不需要温度补偿。
热式气体质量流量计适用介质温度范围一般为-10~200℃，更高水平可以达到-40~450℃。
(1)式中流体比重和密度相关
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。
二、技术性能
| 性能 | 技术参数 | |||||
| 精度 | ±1-2% | |||||
| 重复性 | ±0.2% | |||||
| 量程上限 | 60m/s | |||||
| 量程下限 | 0.05m/s | |||||
| 适用管径范围 | Φ3-Φ2000 | |||||
| 适用流量范围 | 0-5000Nm3/h(Φ250空气) | |||||
| 适用压力范围 | ＜2Mpa ＜10Mpa | 不需要压力补偿 | ||||
| 适用介质温度范围 | 0-100℃ -10-150℃ -30-200℃ | 不需要温度补偿 | ||||
| 适用材质 | 乙炔气除外一切气体。含尘、含砂、含湿气，各种腐蚀性气体 | |||||
| 传感器直径 |
Φ2.5 Φ3 |
插入式传感器 探杆外径 | Φ19(标准)、Φ16、Φ12、Φ10、Φ8、Φ6 | |||
| 传感器材料 | 1Cr18Ni9Ti、哈氏合金、钛、316L、铝、304不锈钢 | |||||
| 探杆材料(保护管) | 1Cr18Ni9Ti、304不锈钢、316L | |||||
| 变送器外壳材质 | 压铸铝 | 表面处理 热喷漆 | 颜色 宝石灰、灰白 | |||
| 仪表供电 | 220V、110V、18-32VDC | |||||
| 输出 | 4-20mA、计算机接口232和485 | |||||
| 负载能力 | 250Ω | |||||
| 现场显示 | LED8位累计、4位瞬时。LCD显示、12位累计、6位瞬时(订货时需要事先预约) | |||||
| 供货类型 |
分体结构-变送器+流量积算仪 一体化结构-变送器本身带流量积算仪 |
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| 结构形式 | 插入式和管道式 | |||||
| 报警 | 1-2路继电器干结点、5A/220V、5A/30VDC、键入设定 | |||||
| 防护等级 | IP65 | |||||
| 电缆出线孔 | M20X1.5 | |||||
| 使用寿命 | 5年 | |||||
插入式结构
四、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：常用气体流量上限值。
为了检定和使用方便，仪表出厂时对量程要进行规范和检查。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。
(三)、混合气体量程：对于混合气体，用户应给出标方和视合气体的摩尔比值(各种成份占总流量的百分比)，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：最大流速最好小于34m/s
3、声明：
1、量程选择上限受到设备条件限制：
瞬时流量用风洞标定：一般使用到0-60m/s
中央气象局风洞＜70m/s
进口小型风洞＜45m/s
我同风洞＜50m/s
累计流量方法一用于Φ250以下口径比对测量
采用累计流量方法标定：一般采用标准表或标定装置，其精度大多为1级和0.5级，最大流量为5000Nm3/h，大多数计量装置，检定上限为2000Nm3/h左右。
二、安装方式选择：管道式安装和插入式安装
1、在煤气行业，当竹道内径Φ250时，一般都采用管道式安装。
2、在直径小于Φ250管道内，一般采用瞬时流量标定法，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、如果现场管进己安装好，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：
第一种为一体化结构，即传感器、变送器、显示部分为一体，供电为220VAC或24VDC。显示部分相当于一个台流量积算仪，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4-2OmA信号。两部分通过三根线联结，变送器为三线制。
第三种为高级铠装型。即传感器为铠装，直径为Φ10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。第三种结构为特殊定货，在选型表中没有此项。
四、仪表输出类型选择:
1、线性输出
一体化结构输出的模似信号是标准4-20mA线性信号，在分体式结构中从变送器单元输出的4-20mA信号，线性较差，只有再从流量积算仪输出的信号才是准线性4-20mA。
2、量程的某一段再线性输出：
从流量积算仪再输出的4-20mA，可以入为设定整个流量范围的一段。例如：某流量计量程为0-5000Nm3/h,输出4-20mA线性信号，可以设定0-3000Nm3/h, 0-1500Nm3/h"""输出4-2OmA。
3、不信号切除：对某些用户来讲，需要小信号切除，以保证没有流量时显示为0或不计量。
4、输出滤波：气体在管道中流动，由于各种原因总是有些扰动，表现为输出数字显示跳动，增大积算仪中滤波系数，可以使跳动减小，有利观察。
5、通讯接口：用户需要通讯接口时，请在定货时说明需要什么接口。
注：上述所有项目都是产品必须具备的性能，只有流量积算仪输出4-20mA信号，通讯接口和报警点数量为选项。
