质量流量计原理图
式中:E一输出讯号 k一比例常数
表1 气体的定压比热(卡/标升℃)
表2 仪表的测量精度(%)
热式气体质量流量计是用于测量和控制气体质量流量的仪表,区别于其它气体流量计,不需要进行压力和温度修正,直接测量气体的质量流量。
选型的时候需要注意一下几方面问题:
1.通过的介质。
气体流量计适用于各种气体,包括特殊气体和腐蚀性气体。以腐蚀性气体为例:腐蚀性气体通过流量计的时候如果流量计没有经过特殊处理过,会因为腐蚀性气体的特性,造成密封元件等方面的故障,从而影响到了流量计的正常使用,因此相关特性的介质在选型的时候需特别关注密封材料等信息,如全金属密封,耐氨橡胶等密封材质。另外像氢气、甲烷等可燃性气体需注意气体浓度过高所造成的爆点问题等等。
2.量程范围(或者称之为流量范围)。
在流量计选型的时候,首先要确定所需流量计的量程问题,以HORIBAMETRON(堀场汇博隆)公司产品为例:公司产品以氮气(N2)来标定,如用其他气体时需要进行换算,非氮气介质时是以氮气与该气体转换系数来换算以确定标定流量。
3.压力范围。
HORIBAMETRON流量计耐压范围是3MPa, 压差范围为(0.05-0.3)MPa。3MPa以内无需任何补偿可直接安装使用;需注意的是有些行业需要在高压状态下工作,要明确压力范围是否满足。
4.接口通径。
选择接口时需针对管路状况进行选择,就目前而言以Ф3mm~Ф10mm, 1/4″Swagelok(或VCR),软管接头Ф4mm~Ф10mm等为主 。
5.供电电压和控制。
以HORIBAMETRON流量计而言,供电电压有±15V和24V两种。控制接口有9针和15针的,也有9孔和15孔的。
6.通信协议。
相对于数字式流量计而言很多时候都会涉及到通信协议问题,以 MODBUS 、Profibus、DeviceNet为标准,在选择时注意协议类型。备注(某些行业在选择流量计时模拟控制就可满足要求)需注意。
气体质量流量计是依据吸收热的速度直接与质量流量相关的原理,该仪表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,另一个传感器T2用于感应被测气体温度。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。根据热效应的金氏定律。移动的气体分子撞击热电阻时吸收带走热量,流量越大,接触热电阻的分子越多,吸收的热量越多,热吸收与某种气体的分子数,热学特性和流动特性有关。那么气体质量流量计适用于哪些行业?
1、冶金行业,焦化厂焦炉煤气的测量;钢铁厂加气测量;炼铁厂高炉煤气的测量;热处理淬火炉等的氢、氧、氮等气体的控制;轧钢厂加热炉燃气(高炉煤气、焦化煤气、天然气等)的测量控制。
2、食品及医药行业,通风系统;啤酒厂中的二氧化碳处理;热氧化过程中气体流量测量;锅炉进气﹑废气﹑过程控制;加工操作中新鲜空气的加入;瓶子消毒器中的热空气的流量。
3、公用工程--电﹑气﹑水处理的监控,沼气、煤气、天然气、液化气、通用系统、管道的气体、锅炉预热空气。
4、化学行业,化肥厂氨气测量;烟气循环监测;采样系统中气体流量计量;电池工厂各种气体流量测量;引风机的气体流量计量。
5、电力行业,氢气测量;燃气炉中气体测量;燃料系统中气体分配过程中的气体测量;电厂高炉的一次风、二次风的测量;锅炉及辅助系统中各种气体的测量。
6、纸浆与造纸行业,烟道流量监控;锅炉回收二次/三次空气;锅炉的燃气和空气送风测量;废水处理系统中气体的测量。
7、石油与天然气工业,能量交换;燃气计量;天然气测量;填井气回收;泄漏气测试;火炬气的监控;
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