CXDTMF-口徑 溴氣熱式氣體質量流量計

概述

熱式氣體質量流量計是基于熱擴散原理而設計的，該儀表采用恒溫差法對氣體進行準確測量。具有體積小、數字化程度高、安裝方便，測量準確等優點。

傳感器部分由兩個基準級鉑電阻溫度傳感器組成，儀表工作時，一個傳感器不間斷地測量介質溫度T1；另一個傳感器自加熱到高于介質溫度T2，它用于感測流體流速，稱為速度傳感器。該溫度ΔT=T2-T1，T2>T1，當有流體流過時，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關系，這就是恒溫差原理。

其中— 流體比重（和密度相關）

    V — 流速

    K — 平衡系數

    Q — 加熱量（和比熱及結構相關）

  ΔT — 溫度差

由于傳感器溫度比介質（環境）溫度總是自動恒定高出30℃左右，所以熱式氣體流量計從原理上不需要溫度補償。

熱式氣體質量流量計適用介質溫度范圍為-40-220℃。

1. 式中流體比重和密度相關
2. 
3. 其中 — 工況體積下的介質密度（kg/m³）

   ρ_n —  標準條件下介質密度（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，工況溫度函數關系已確定。

恒溫差熱式氣體質量流量計不但不受溫度影響，而且不受壓力的影響，熱式氣體質量流量計是真正的直接式質量流量計，用戶不必對壓力和溫度進行修正。

2．技術參數

熱式氣體質量流量計具有如下技術優勢：

• 真正的質量流量計，對氣體流量測量無需溫度和壓力補償，測量方便、準確。可得到氣體的質量流量或者標準體積流量。
• 寬量程比，可測量流速高至100Nm/s低至0.1Nm/s的氣體，可以用于氣體檢漏。
• 抗震性能好使用壽命長。傳感器無活動部件和壓力傳感部件，不受震動對測量精度的影響。
• 安裝維修簡便。在現場條件允許的情況下，可以實現不停產安裝和維護。（需要特殊定制）
• 數字化設計。整體數字化電路測量，測量準確、維修方便。
• 采用RS-485通訊，或HART通訊，可以實現工廠自動化、集成化。
• 

3.結構圖

3．1  一體型儀表安裝與連接

外觀結構圖

圖1 適用管徑DN100以上 DN500以下           圖2 適用管徑DN10以上DN80以下

精簡型熱式氣體質量流量計                             滿管型熱式氣體質量流量計

圖3 適用管徑DN100以上 DN4000以下

在線安裝型熱式氣體質量流量計（特殊型號需定制）

1.  一體型插入式應插入至被測管路軸心，所以測量桿長度視測管徑大小而定。訂貨時應說明。若不能插入至管道軸心，將有廠方提供標定系數，以完成準確測量。
2. 一體型滿管式采用法蘭連接，符合國標 GB/T9119-2000.見附錄 2.

4.電纜的安裝方法

禁止帶電進行操作。

確認供電類型。

4.1 傳感器接線端子說明：

測溫(Pt1000)   測速(Pt20)

4.2接線端子說明及接線方法：

4.2.1電源的接法：

 a.交流電源供電的接法

b.直流24V供電的接法:

4.2.2 儀表輸出接線：

1、四線制4-20mA電流輸出和HART手操器的接法:

2、RS-485通訊的接法

3、脈沖輸出的接法

4.2.3報警輸出的接法:

5.現場儀表安裝

   如果儀表安裝在室外，應加儀表遮陽罩，避免日曬、雨淋。

禁止安裝在強烈震動的場合。

禁止暴露在含有大量腐蝕性氣體的環境。

不要和變頻器、電焊機等污染電源的設備共用電源，必要時，為轉換器加裝凈化電源。

（1）安裝位置及對管道的要求

      1、安裝儀表時應遠離彎頭，障礙物，變徑，閥門，以保證有一個穩定的流場，一邊要求有一個較長的上限直管道，前直管道長大于10D，后直管段長大于5D.下圖為現場經常遇到的幾種情況所要求的直管段長度 ：

                  安裝前后直管段圖

（2）熱式氣體質量流量計底座

圖5 在線安裝型焊接底座                   圖 6  精簡型焊

禁止在爆炸環境里進行焊接操作。

對焊接有特殊要求的環境應按照相關要求進行操作。

底座根據安裝方式不同，分為標準型和精簡型，安裝時應使底座位于管道截面方向的頂端，并使底座通孔的軸心垂直管道軸心。理想的底座焊接位置和焊接工藝。（如下圖

圖 7  理想底座焊接位置

儀表的安裝

參照附錄1圖（精簡型熱式氣體質量流量計）

1. 在安裝精簡型熱式氣體質量流量計前請確認管道的實際內徑和壁厚。
2. 將熱式氣體質量流量計的其余部分一起裝入球閥內，根據實際管道內徑和壁厚計算出要插入的深度。這一步可以插入個大致尺寸并用手擰緊螺母。
3. 轉動傳感器連桿，使標記箭頭與介質流動方向相同。
4. 根據現場測得的數據換算出在傳感器連接桿上的相應刻度，鎖緊螺母即可。
5. 如果您是橫向安裝的本款儀表的顯示屏可以90°180°270°的靈活安裝，滿足你現場實際需要。

參照附錄2圖（滿管型熱式氣體質量流量計）

在預安裝前請再次確認。管段的連接方式，準備法蘭連接相關的物品如墊片和螺栓等。

安裝前必須停產，并嚴格遵守工廠的相關規定。

滿管型儀表在出廠是已經把傳感器正確的裝配在的管段上，用戶只需要把管道裝配到現場，因此相對現場插入式的安裝要簡單些。首先在管路上選擇合適的安裝點然后按照必要配套的管段的長度切割管道、安裝相應法蘭和螺栓。確定流體流量要與滿管型熱式氣體質量流量計所標的流量標識*。并且顯示屏要垂直與水平面，管道軸心要平行水平面，誤差不能超過±2.5°后用螺栓鎖緊儀表。

 4.調試與運行

4.1工作狀態下主界面 (如下圖)

提示行：

1、儀表正常工作和上電時，會進行自檢，自檢正常時提示OK，如果出現錯誤時，則提

示ERR，可在自檢菜單查看錯誤提示；

2、儀表報警通道提示，AL1表示通道1報警; AL2表示通道2報警；

3、儀表流量電流輸出超出20mA時，提示行顯示m A, 表示電流溢出，如果正常顯示為空;

4、儀表運行參數溢出，如果儀表運行參數溢出顯示O V，如果正常將顯示為空;

5、為了方便顯示和讀取，累積流量超過10,000,000時，儀表累積流量數據為除以1000后的值，且提示行提示1 K，讀取時需乘以1000；

6；、儀表通訊狀態信息顯示，前三位表示表號，第四位表示奇偶校驗位,0:無校驗;1:奇校驗;2:偶校驗;第五位表示波特率,0:1200;1:2400;2:4800;3:9600。當表號為1，校驗為無校驗，波特率為9600時，顯示界面提示行顯示“00103” 。

儀表上電時進行自檢，如果自檢異常，將顯示自檢錯誤界面（自檢界面說明參照自檢菜單），大約1～2秒后跳轉到主界面。否則將直接跳轉到主界面。儀表通過按鍵進行參數設置，一般在安裝時要使用按鍵手動設置一些參數。儀表有三個按鍵，從左到右順序為F1、F2和F3鍵。通常F1為移位鍵，F2為確認鍵或換項鍵，F3為修改鍵。如有按鍵特殊功能，使用時請參看液晶屏界面下方的按鍵功能說明。

4.1、參數設置

4.2.1 主頁面顯示

4.2.2 參數設置主界面

            按F2（設置/換項）鍵

4.2.3 顯示單位

瞬時流量單位: 瞬時單位有Nm³/h、Nm³/min 、NL/h 、NL/min、t/h、t/min 、kg/h 和kg/min。

累積單位:累積流量單位有Nm³、NL、t、kg。

顯示單位選項可更改儀表計算時的單位，進入顯示單位界面，如果瞬時流量要顯示質量流量，只需將瞬時流量單位改為質量單位，儀表流量顯示界面即顯示質量流量。

4.2.3 自檢

儀表正常運行提示行顯示ERR時，可通過按鍵進入該選項，查詢具體的儀表運行錯誤，打鉤為正常，打叉為錯誤。另儀表啟動時執行自檢，如果有錯誤將顯示此界面。在儀表運行時，也可進入該選項查詢儀表運行狀態。

4.2.4清零

按F2（設置/換項）鍵     

按F2（設置/換項）鍵    

附錄1結構尺

1. 法蘭采用國標GB/T9119-2000標準。并依照GB/T9119-2000標準加工生產。
2. 對于DN15～DN80可以采用管螺紋連接，但要與儀表提供商達成技術協商*后方可執行。
3. 表中只給出了高1.6Mpa額定壓力數據，高于額定壓力的可以定做，但要與儀表提供商達成技術協商*后方可執行。

附錄2故障排除

               附錄3一般氣體的密度和相對空氣的轉換系表

    目前實驗室還不能按照用戶實際使用的氣體標定質量流量，通常根據用戶實際使用氣體的流量轉化成空氣的流量后進行標定。用戶在使用時，直接輸出顯示的是實際使用氣體的質量流量或體積流量。

不同氣體的換算是通過轉換系數進行的，單一組分氣體的轉化系數可查表。如下表：

單一組分氣體的轉化系數表（續上表）：