熱式氣體質量流量計的選型及工作原理

　　熱式氣體質量流量計的選型一、量程選擇和通徑選擇；1.查表法：表一：空氣質量流量范圍選擇表。表二：四種常用氣體的標定流量范圍選擇表。表三：通用氣體流量上限值。為了檢定和使用方便，儀表出廠時對量程進行規范和檢查。量程上限值，將在標牌和檢定證書中體現。2.量程上下限的確定：（一）下限的確定：因為熱式氣體質量流量計下限能測量極低的流速，如0.05m/s，所以在選型中，不必考慮下限。（二）上限的確定：一般選擇高一些為好，應有20%以上余量。因為實際流量容易估算錯誤u（三）混合氣體量程：對于混合氣體，用戶應給出標方和混合氣體的摩爾比值，然后由廠家確定量程。一般用空氣或氮氣標定，然后乘以一個轉換系數。（四）防爆產品上限：zui大流速小于34m/s。
　　
　　二、安裝方式選擇：管道式安裝和插入式安裝；1.在煤氣行業，當管道內徑＜Φ250時，一般都采用管道式安裝。1.在直徑小于Φ250管道內，一般采用累計流量標定，結構上常用管道式。3.當口徑大于Φ250時，采用瞬時流量標定法，即采用風洞進行標定，所以都是插入式結構。4、如果現場管道已安裝好，又沒有安裝法蘭，就只能是插入式結構。對Φ250以內口徑產品仍然可用累計流量方式標定，Φ250以上口徑是瞬時流量標定方法。5、根據操作者個人習慣，希望檢修和安裝方便而采用插入式結構。插入式結構范圍可擴充到Φ15---Φ2000mm。
　　
　　三、結構類型選擇：*種為一體化結構，即傳感器，變送器，顯示部分為一體，供電為220VAC或24VDC。顯示部分相當于一臺流量積算儀，顯示瞬時流量和累計流量，設置報警點和輸出線性4--20mA信號。第二種為分體式結構，即傳感器、變送器和顯示部分分離，顯示部分為一臺獨立的智能流量積算儀，顯示瞬時流量和累計流量，設置報警點和輸出4--20mA信號。兩部分通過三根線聯結，變送器為三線制。第三種為鎧裝型。即傳感器為鎧裝，直徑10以內，根據管道尺寸，因插深不同可選Φ10、Φ8、Φ6傳感器外徑、固定方式為帶3/8球閥和卡套密封結構。變送器和傳感器分離，并且用1m電纜相連，變送器獨立安裝在管道旁。第三種結構為特殊訂貨，在選型表中沒有此項。
　　
　　四、儀表輸出類型選擇：1.線性輸出；2.量程的某一段在線性輸出；3小信號切除；4.輸出濾波；5通訊接口。
　　
　　五、計量單位及流量換算表：一般選擇質量流量單位，即kg/h。選擇標方單位即Nm³/h。為了比較，需要把工況體積單位m³/h換算成Nm³/h。當流量很大時，選擇t/h或Nm³/h。當流量很小時，選擇標準毫升/分即ml/min。符號SCCM。選擇標準升/分即L/min，符號SLM。標準立方米符號SM³/min。
　　
　　六、傳感器材料的選擇：大多數供貨采用1Cr18Ni9Ti,如有特殊要求，請在定貨時和廠家協商。
　　
　　七、特種熱式氣體質量流量計供貨范圍（軍用、科研、配套）：（1）高頻（快速反應）傳感器；（2）防塵傳感器；（3）流場測量用探針；（4）設備配套型號。
　　
　　熱式氣體質量流量計工作原理：是利用熱傳導原理測量氣體質量流量的儀表。熱式氣體質量流量計的傳感器由兩個基準級熱電阻（鉑RTD）組成。一個是質量速度傳感器T1，一個是測量氣體溫度變化的溫度傳感器T2。當這兩個RTD置于被測氣體中時，其中傳感器T1被加熱到氣體溫度以上的一個恒定的溫差△T，另一個傳感器T2用于感應被測氣體溫度。當氣體流過，電子單元感應△T的減少并且增加能量以維持恒溫差△T當氣體流量減少,電子單元減少對加熱探頭的能量供應。對加熱探頭的總能量供應正比于氣體質量流量，微處理器輸出線性信號隨著氣體質量流速的增加，氣流帶走更多熱量,傳感器T1的溫度下降，要維持T1、T2恒定的溫度差，T1的加熱功率就要增大。此熱傳遞正比于氣體質量流速（密度*流速）。根據熱效應的金氏定律,加熱功率P、溫度差△T（T1-T2）與質量流量Q有確定的數學關系式。
　　
　　P/△T=K1+K2f（Q）K3
　　
　　K1、K2、K3是與氣體物理性質有關的常數