什么是热式质量流量计？
热式质量流量计，又称量热式流量计，是一种基于热扩散原理测量气体流量的仪器。当流体流经被热源加热的管道时，其温度场会发生变化。热式质量流量计正是利用这一特性，根据流体温度升高所需能量的变化或与流体质量的关系来测量流体流量。它通常用于测量气体的质量流量，广泛应用于众多工业领域。
图2. 全管式热式气体质量流量计——适用于DN15以上、DN80以下的管道直径
热式质量流量计规格
| 产品描述 | 规格参数 |
| 测量介质 | 各种气体（乙炔除外） |
| 管径 | DN10～DN4000mm |
| 流速 | 0.1～100 Nm/s |
| 精度 | ±1～2.5% |
| 工作温度 | 传感器：-40℃～+220℃ 变送器：-20℃～+45℃ |
| 工作压力 | 插入式传感器：介质压力≤1.6MPa 法兰式传感器：介质压力≤1.6MPa 特殊压力请联系我们 |
| 电源 | 紧凑型：24VDC 或 220VAC，功耗≤18W 远程型：220VAC，功耗≤19W |
| 响应时间 | 1s |
| 输出 | 4-20mA（光电隔离，最大负载500Ω）、脉冲、 RS485（光电隔离）和 HART |
| 报警输出 | 1-2线继电器，常开状态，10A/220V/AC 或 5A/30V/DC |
| 传感器类型 | 标准插入式、热插拔式和法兰式 |
| 结构 | 紧凑型和远程型 |
| 管道材质 | 碳钢、不锈钢、塑料等 |
| 显示屏 | 4行液晶显示屏 质量流量、标准状态下的体积流量、流量累计、日期和时间、工作时间、流速等 |
| 防护等级 | IP65 |
| 传感器外壳材质 | 材质 不锈钢 (316) |
热式质量流量计的优点和缺点
优点
- 气体流量 测量无需温度和压力补偿，测量方便准确；
- 量程比宽，可用于气体泄漏检测；
- 测量流量范围：0.1Nm/s～100Nm/s；
- 抗震性能好，使用寿命长，不受振动影响测量精度；
- 全数字电路测量，测量精度高，维护方便；
- 采用RS-485通讯，可实现工厂自动化和集成。点击咨询
- 无压力损失，适用于已知横截面积的任意形状管道；
- 耐腐蚀传感器，适用于测量腐蚀性气体；
- 尤其适用于大口径测量，确保测量精度，适用于贸易结算；
- 结构体积小，采用插拔式结构，可在线安装和维护；
- 底座式仪表可现场显示和控制，并带报警功能。
热式质量流量计的应用
热式测量原理在工业领域应用广泛，并已成功应用于众多气体流量测量领域，例如：
- 钢铁厂和焦化厂的气体流量测量；
- 锅炉空气流量测量，包括二次风量测量；
- 烟囱烟气流量测量；
- 水处理中瀑布式气流流量测量；
- 水泥厂、卷烟厂和玻璃厂生产过程中的气体流量测量；
- 压缩空气流量测量；
- 天然气、煤气、液化气、火炬气、氢气及其他气体的流量测量。
- 二氧化碳（用于饮料生产和制冷）
- 氩气（用于钢铁生产）
- 氮气和 氧气（用于生产）
- 天然气（用于燃烧器和锅炉给水控制）
- 空气和沼气测量（例如在污水处理厂）
用于液体的热式质量流量计
通常，中国生产的热式质量流量计用于测量气体质量流量。
如果您需要测量 液体质量流量，请联系我们的销售工程师。我们将为您提供详细的产品推荐。
热式质量流量计安装
插入式质量流量计：
- 位置确定：远离弯头、电磁阀等部件，以确保流场稳定；
- 焊接底座：在管道上钻一个Φ22的圆孔，焊接焊接底座；
- 安装仪表：安装时将锁紧头插入探头杆，确认插入深度后用扳手拧紧；
- 建议用户在选择型号时采用易于拆卸的连续流球阀，尤其是在对人体有害的介质环境中。
- 口径小于DN300时，插入深度为1/2D+15mm。口径在DN300至DN1000之间时，插入深度为1/4D+15mm。口径大于DN1000时，插入深度为1/8D+15mm。
管道式热式质量流量计：
注意：
(1) 一体式插入式流量计应插入待测管道的轴线，因此测量杆的长度取决于测量管道的直径。订购时应注明。如果无法插入管道轴线，厂家将提供校准系数以完成精确测量。
(2) 一体式全管流量计采用国家标准GB/T9119-2000，并按照GB/T9119-2000标准生产。 （其他标准将在与制造商协商确认后实施。）
这种测量原理基于流体流过发热体时会吸收热量的原理。
热式质量流量计是一种基于热扩散原理的流量计。
也就是说，当流体流过物体时，发热物体的热损失量与流体的流量成正比。
具体来说，流量计传感器包含两个标准热电阻 (RTD)。一个用于测量热源温度，另一个用于测量流体的温度。
当流体流过时，两者之间的温差与流量呈非线性关系。
流量计可以将这种关系转换为线性输出，从而测量流量信号。
基于热扩散原理制造的流量计有两种设计方法：一种基于恒温差原理，另一种基于恒功率原理。
恒温差原理：
▷T 保持不变，耗散功率 P 和流体流量 Q 呈指数增长。
恒功率原理：
耗散功率恒定，温差 ▷T 与 流体流量 Q 呈递减关系。
了解更多 热式质量流量计技术的工作原理
Video source: https://www.youtube.com/watch?v=YfQSf2NBGqc
热式流量计需要充分发展的 流速剖面才能进行正确的流量测量。因此，安装设备时请注意以下几点：
- 遵守推荐的进出口要求。
- 相关管道和安装必须符合良好的工程规范。
- 确保传感器正确对准和安装。
- 采取措施减少或避免冷凝（例如，安装冷凝水收集器、隔热层等）。
- 必须遵守最高允许环境温度和中温范围。
- 将变送器安装在阴凉处或使用遮阳罩。
- 出于机械原因以及为了保护管道，建议对较重的传感器进行支撑。
- 请勿安装在振动较大的环境中。
- 请勿暴露在含有大量腐蚀性气体的环境中。
- 请勿与变频器、电焊机和其他可能造成电力线干扰的设备共用电源。如有必要，请为变送器电源加装电源调节器。
进出口管道（不含流量调节器）的最低建议配置如下：
法兰式传感器
插入式传感器
1 = 缩径，2 = 扩径，3 = 90°弯头或三通，4 = 2 个 90° 弯头，5 = 2 个 90° 弯头（三维），6 = 控制阀或压力调节器。
如果无法满足所需的入口管道配置，可安装特制穿孔板式流量调节器。
延伸阅读：气体质量流量控制器工作原理
热式质量流量计和 科里奥利 流量计都是用于测量流体质量流量的流量计。
热式流量计仅适用于气体。它利用不同气体导热和吸热能力的差异，通过测量加热过程中的热传递或热能损失来计算流量。
在中国，热式质量流量计（简称TMF）是一种常用的热式流量计。它通过测量流体流经由外部热源加热的管道时产生的温度场变化来计算流体质量流量。或者，它也是一种利用流体加热到一定温度所需能量与流体质量之间的关系来测量流体质量流量的流量计。通常用于测量气体的质量流量。
热式质量流量计具有 压损低、流量范围大、精度高、重复性好、可靠性高等特点，并且没有运动部件，可用于极低气体流量的监测和控制。利用加热流体的热量（或温度）改变流体的质量流量有着悠久的历史。
了解更多：数字气体质量流量计的应用
常用的质量流量计指的是科里奥利流量计。它利用科里奥利原理（地球自转对曲面的干扰）直接测量流经流体的质量。可测量气体和液体。
流体的体积是 流体温度和压力 的函数，属于因变量。流体的质量是指不随时间、空间、温度和压力变化的量。
如前所述，常用流量计（例如孔板流量计、涡轮流量计、涡街流量计、电磁流量计、转子流量计、超声波流量计和椭圆齿轮流量计）的流量测量值均为流体的体积流量。
延伸阅读：船舶燃油流量计的选择与应用
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常见问题
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吴鹏出生于1980年，是一位备受尊敬且成就卓著的男性工程师，在自动化领域拥有丰富的经验。凭借20多年的行业经验，吴鹏在学术和工程领域都做出了卓越的贡献。
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