概述

熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)是基于熱擴(kuò)散原理而設(shè)計(jì)的，該儀表采用恒溫差法對氣體進(jìn)行準(zhǔn)確測量。具有體積小、數(shù)字化程度高、安裝方便，測量準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)。

傳感器部分由兩個(gè)基準(zhǔn)級鉑電阻溫度傳感器組成，儀表工作時(shí)，一個(gè)傳感器不間斷地測量介質(zhì)溫度T1；另一個(gè)傳感器自加熱到高于介質(zhì)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(dāng)有流體流過時(shí)，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(dòng)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(shù)關(guān)系，這就是恒溫差原理。

其中— 流體比重（和密度相關(guān)）

    V — 流速

    K — 平衡系數(shù)

    Q — 加熱量（和比熱及結(jié)構(gòu)相關(guān)）

  ΔT — 溫度差

由于傳感器溫度比介質(zhì)（環(huán)境）溫度總是自動(dòng)恒定高出30℃左右，所以熱式氣體流量計(jì)從原理上不需要溫度補(bǔ)償。

熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)適用介質(zhì)溫度范圍為-40-220℃。

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

   ρ_n —  標(biāo)準(zhǔn)條件下介質(zhì)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(shù)關(guān)系已確定。

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

2．技術(shù)參數(shù)

熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)具有如下技術(shù)優(yōu)勢：

• 真正的質(zhì)量流量計(jì)，對氣體流量測量無需溫度和壓力補(bǔ)償，測量方便、準(zhǔn)確?？傻玫綒怏w的質(zhì)量流量或者標(biāo)準(zhǔn)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(dòng)部件和壓力傳感部件，不受震動(dòng)對測量精度的影響。
• 安裝維修簡便。在現(xiàn)場條件允許的情況下，可以實(shí)現(xiàn)不停產(chǎn)安裝和維護(hù)。（需要特殊定制）
• 數(shù)字化設(shè)計(jì)。整體數(shù)字化電路測量，測量準(zhǔn)確、維修方便。
• 采用RS-485通訊，或HART通訊，可以實(shí)現(xiàn)工廠自動(dòng)化、集成化。
• 

3.結(jié)構(gòu)圖

3．1  一體型儀表安裝與連接

外觀結(jié)構(gòu)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(zhì)量流量計(jì)                             滿管型熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)

圖3 適用管徑DN100以上 DN4000以下

在線安裝型熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)（特殊型號(hào)需定制）

1.  一體型插入式應(yīng)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(shí)應(yīng)說明。若不能插入至管道軸心，將有廠方提供標(biāo)定系數(shù)，以完成準(zhǔn)確測量。
2. 一體型滿管式采用法蘭連接，符合國標(biāo) GB/T9119-2000.見附錄 2.

4.電纜的安裝方法

禁止帶電進(jìn)行操作。

確認(rèn)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(bào)警輸出的接法:

5.現(xiàn)場儀表安裝

   如果儀表安裝在室外，應(yīng)加儀表遮陽罩，避免日曬、雨淋。

禁止安裝在強(qiáng)烈震動(dòng)的場合。

禁止暴露在含有大量腐蝕性氣體的環(huán)境。

不要和變頻器、電焊機(jī)等污染電源的設(shè)備共用電源，必要時(shí)，為轉(zhuǎn)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(shí)應(yīng)遠(yuǎn)離彎頭，障礙物，變徑，閥門，以保證有一個(gè)穩(wěn)定的流場，一邊要求有一個(gè)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(xiàn)場經(jīng)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(zhì)量流量計(jì)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(huán)境里進(jìn)行焊接操作。

對焊接有特殊要求的環(huán)境應(yīng)按照相關(guān)要求進(jìn)行操作。

底座根據(jù)安裝方式不同，分為標(biāo)準(zhǔn)型和精簡型，安裝時(shí)應(yīng)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(zhì)量流量計(jì)）

1. 在安裝精簡型熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)前請確認(rèn)管道的實(shí)際內(nèi)徑和壁厚。
2. 將熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)的其余部分一起裝入球閥內(nèi)，根據(jù)實(shí)際管道內(nèi)徑和壁厚計(jì)算出要插入的深度。這一步可以插入個(gè)大致尺寸并用手?jǐn)Q緊螺母。
3. 轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器連桿，使標(biāo)記箭頭與介質(zhì)流動(dòng)方向相同。
4. 根據(jù)現(xiàn)場測得的數(shù)據(jù)換算出在傳感器連接桿上的相應(yīng)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(xiàn)場實(shí)際需要。

參照附錄2圖（滿管型熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)）

在預(yù)安裝前請?jiān)俅未_認(rèn)。管段的連接方式，準(zhǔn)備法蘭連接相關(guān)的物品如墊片和螺栓等。

安裝前必須停產(chǎn)，并嚴(yán)格遵守工廠的相關(guān)規(guī)定。

滿管型儀表在出廠是已經(jīng)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(xiàn)場，因此相對現(xiàn)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(diǎn)然后按照必要配套的管段的長度切割管道、安裝相應(yīng)法蘭和螺栓。確定流體流量要與滿管型熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)所標(biāo)的流量標(biāo)識(shí)*。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(diào)試與運(yùn)行

4.1工作狀態(tài)下主界面 (如下圖)

提示行：

1、儀表正常工作和上電時(shí)，會(huì)進(jìn)行自檢，自檢正常時(shí)提示OK，如果出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，則提

示ERR，可在自檢菜單查看錯(cuò)誤提示；

2、儀表報(bào)警通道提示，AL1表示通道1報(bào)警; AL2表示通道2報(bào)警；

3、儀表流量電流輸出超出20mA時(shí)，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(yùn)行參數(shù)溢出，如果儀表運(yùn)行參數(shù)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(shí)，儀表累積流量數(shù)據(jù)為除以1000后的值，且提示行提示1 K，讀取時(shí)需乘以1000；

6；、儀表通訊狀態(tài)信息顯示，前三位表示表號(hào)，第四位表示奇偶校驗(yàn)位,0:無校驗(yàn);1:奇校驗(yàn);2:偶校驗(yàn);第五位表示波特率,0:1200;1:2400;2:4800;3:9600。當(dāng)表號(hào)為1，校驗(yàn)為無校驗(yàn)，波特率為9600時(shí)，顯示界面提示行顯示“00103” 。

儀表上電時(shí)進(jìn)行自檢，如果自檢異常，將顯示自檢錯(cuò)誤界面（自檢界面說明參照自檢菜單），大約1～2秒后跳轉(zhuǎn)到主界面。否則將直接跳轉(zhuǎn)到主界面。儀表通過按鍵進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，一般在安裝時(shí)要使用按鍵手動(dòng)設(shè)置一些參數(shù)。儀表有三個(gè)按鍵，從左到右順序?yàn)镕1、F2和F3鍵。通常F1為移位鍵，F(xiàn)2為確認(rèn)鍵或換項(xiàng)鍵，F(xiàn)3為修改鍵。如有按鍵特殊功能，使用時(shí)請參看液晶屏界面下方的按鍵功能說明。

4.1、參數(shù)設(shè)置

4.2.1 主頁面顯示

4.2.2 參數(shù)設(shè)置主界面

            按F2（設(shè)置/換項(xiàng)）鍵

4.2.3 顯示單位

瞬時(shí)流量單位: 瞬時(shí)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(xiàng)可更改儀表計(jì)算時(shí)的單位，進(jìn)入顯示單位界面，如果瞬時(shí)流量要顯示質(zhì)量流量，只需將瞬時(shí)流量單位改為質(zhì)量單位，儀表流量顯示界面即顯示質(zhì)量流量。

4.2.3 自檢

儀表正常運(yùn)行提示行顯示ERR時(shí)，可通過按鍵進(jìn)入該選項(xiàng)，查詢具體的儀表運(yùn)行錯(cuò)誤，打鉤為正常，打叉為錯(cuò)誤。另儀表啟動(dòng)時(shí)執(zhí)行自檢，如果有錯(cuò)誤將顯示此界面。在儀表運(yùn)行時(shí)，也可進(jìn)入該選項(xiàng)查詢儀表運(yùn)行狀態(tài)。

4.2.4清零

按F2（設(shè)置/換項(xiàng)）鍵     

按F2（設(shè)置/換項(xiàng)）鍵    

附錄1結(jié)構(gòu)尺

1. 法蘭采用國標(biāo)GB/T9119-2000標(biāo)準(zhǔn)。并依照GB/T9119-2000標(biāo)準(zhǔn)加工生產(chǎn)。
2. 對于DN15～DN80可以采用管螺紋連接，但要與儀表提供商達(dá)成技術(shù)協(xié)商*后方可執(zhí)行。
3. 表中只給出了高1.6Mpa額定壓力數(shù)據(jù)，高于額定壓力的可以定做，但要與儀表提供商達(dá)成技術(shù)協(xié)商*后方可執(zhí)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(zhuǎn)換系表

    目前實(shí)驗(yàn)室還不能按照用戶實(shí)際使用的氣體標(biāo)定質(zhì)量流量，通常根據(jù)用戶實(shí)際使用氣體的流量轉(zhuǎn)化成空氣的流量后進(jìn)行標(biāo)定。用戶在使用時(shí)，直接輸出顯示的是實(shí)際使用氣體的質(zhì)量流量或體積流量。

不同氣體的換算是通過轉(zhuǎn)換系數(shù)進(jìn)行的，單一組分氣體的轉(zhuǎn)化系數(shù)可查表。如下表：

單一組分氣體的轉(zhuǎn)化系數(shù)表（續(xù)上表）：