天然氣熱式質(zhì)量流量計(jì)在國內(nèi)習(xí)稱量熱式流量計(jì)，是利用流體流過外熱源加熱的管道???產(chǎn)生的溫度場(chǎng)變化來測(cè)量流體質(zhì)量流量，或利用加熱流體時(shí)流體溫度上升某一值所需的能量與流體質(zhì)量之間的關(guān)系來測(cè)量流體質(zhì)量流量的一種流量?jī)x表.一般用來測(cè)量氣體的質(zhì)量流量。具有壓損低;流量范圍度大;高精度、高重復(fù)性和高可靠性;無可動(dòng)部件以及可用于極低氣體流量監(jiān)測(cè)和控制等特點(diǎn). 利用加熱流體的熱量(或溫度)變化測(cè)量流體的質(zhì)量流量已有很長(zhǎng)的歷史。早期的TMF直接將加專線圈和測(cè)溫元件放人流體中與流體直接接觸，是一種接觸式流量計(jì)，由于不能解決嘴蝕和磨損以及防爆等問題，使它的工業(yè)應(yīng)用受很大的限制。托馬斯流量計(jì)是這種流量計(jì)的代表，主要用來測(cè)量較大流量的氣體質(zhì)量流量;到20世紀(jì)50年代，人們提出了一種與流體不接觸的邊界層流量計(jì)，克服了接觸式流量計(jì)的缺點(diǎn)，但測(cè)量結(jié)果易受介質(zhì)參數(shù)(如導(dǎo)熱系數(shù)、比熱容、粘度等)的影響，可以用來測(cè)量較大的液體流量;到70年代，基于測(cè)量流體溫度分布的熱分布型TMF，由于其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)在國內(nèi)外得到了很快的發(fā)展，用來測(cè)量氣體的微小流量，隨著科技的發(fā)展，經(jīng)過對(duì)流量計(jì)結(jié)構(gòu)上的重新設(shè)計(jì)，在接觸式流量計(jì)的基礎(chǔ)上，人們提出了一種浸人型的TMF，也得到了很快的發(fā)展，可以用來測(cè)量較大管徑的氣體流量。綜上所述，TMF在目前是一種主要用來測(cè)量氣體質(zhì)量流量的直接式質(zhì)量流量計(jì)。
熱式質(zhì)量流量計(jì)：利用傳熱原理檢測(cè)流量的儀表，即利用流動(dòng)中的流體與熱源（流體中加熱的物體或測(cè)量管外加熱體）之間熱量交換關(guān)系來測(cè)量流量的儀表。過去我國習(xí)稱量熱式流量計(jì)。
基本原理：通過測(cè)量氣體流經(jīng)流量計(jì)內(nèi)加熱元件時(shí)的冷卻效應(yīng)來計(jì)量氣體流量的。氣體通過的測(cè)量段內(nèi)有兩個(gè)熱阻元件，其中一個(gè)作為溫度檢測(cè)，另一個(gè)作為加熱器。溫度傳感元件用于檢測(cè)氣體溫度，加熱器則通過改變電流來保持其溫度與被測(cè)氣體的溫度之間有一個(gè)恒定的溫度差。當(dāng)氣體流速增加，冷卻效應(yīng)越大，使須保持熱電阻間恒溫的電流也越大。此熱傳遞正比于氣體質(zhì)量流量，即供給電流與氣體質(zhì)量流量有一對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系來反映氣體的流量。
天然氣熱式質(zhì)量流量計(jì)分類
熱式質(zhì)量流量計(jì)根據(jù)熱源及測(cè)溫方式的不同可分為接觸式和非接觸式兩種。
1．接觸式熱式質(zhì)量流量計(jì)
這種質(zhì)量流量計(jì)的加熱元件和測(cè)溫元件都置于被測(cè)流體的管道內(nèi)，與流體直接接觸，常被稱為托馬斯流量計(jì)，適于測(cè)量氣體的較大質(zhì)量流量. 由于加熱及測(cè)量元件與被測(cè)流體直接接觸，因此元件易受流體腐蝕和磨損，影響儀表的測(cè)量靈敏度和使用壽命。測(cè)量高流速、有腐蝕性的流體時(shí)不宜選用，這是接觸式的缺點(diǎn)。
2．非接觸式熱式質(zhì)量流量計(jì)
這種流量計(jì)的加熱及測(cè)溫元件都置于流體管道外，與被測(cè)流體不直接接觸，克服了接觸式的缺點(diǎn)。
概述
熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)是利用熱擴(kuò)散原理測(cè)量氣體流量的儀表。傳感器由兩個(gè)基準(zhǔn)級(jí)熱電阻(RTD)組成。一個(gè)是速度傳感器RH，一個(gè)是測(cè)量氣體溫度變化的溫度傳感器RMG。當(dāng)這兩個(gè)RTD置于被測(cè)氣體中時(shí)，其中傳感器RH被加熱，另一個(gè)傳感器RMG用于感應(yīng)被測(cè)氣體溫度。隨著氣體流速的增加，氣流帶走更多熱量，傳感器RH的溫度下降。
根據(jù)熱效應(yīng)的金氏定律,加熱功率P、溫度差△T（TRH-TRMG）與質(zhì)量流量Q有確定的數(shù)學(xué)關(guān)系式。 P/△T=K1+K2 f(Q)K3 K1、K2、K3是與氣體物理性質(zhì)有關(guān)的常數(shù)。 熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)獨(dú)特的溫度差測(cè)量方式克服了采用恒溫差原理的熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量煤氣流量時(shí)因煤氣中含水、油和雜質(zhì)而造成的很大的零點(diǎn)漂移，導(dǎo)致無法測(cè)量的弊端。它也可以用于測(cè)量濕氣體的質(zhì)量流量，如礦井下瓦斯抽放、送風(fēng)，排風(fēng)系統(tǒng)中的風(fēng)量（速）的實(shí)時(shí)檢測(cè)。
特點(diǎn)
安裝方便，維修簡(jiǎn)單雙向檢測(cè)，防振動(dòng)
多至8點(diǎn)流量測(cè)量
輸出模擬量的校正多點(diǎn)非線性曲線修正
寬量程比100：1
流量與溫度同時(shí)檢測(cè)，切換顯示
大口徑小流量測(cè)量，可做泄露檢測(cè)
采用專有技術(shù)“雙平衡結(jié)構(gòu)”封裝傳感器
專有高濕、高溫算法，介質(zhì)溫度可達(dá)500℃
直接質(zhì)量流量檢測(cè)，無需溫度壓力補(bǔ)償
工作原理
熱式流量計(jì)是基于熱擴(kuò)散原理而設(shè)計(jì)的流量?jī)x表.即利用流體流過發(fā)熱物體時(shí),發(fā)熱物體的熱量散失多少與流體的流量呈一定的比例關(guān)系.該系列流量計(jì)的傳感器有兩只標(biāo)準(zhǔn)級(jí)的RTD,一只用來做熱源,一只用來測(cè)量流體溫度,當(dāng)流體流動(dòng)時(shí),兩者之間的溫度差與流量的大小成線性關(guān)系,再通過微電子控制技術(shù),將這種關(guān)系轉(zhuǎn)換為測(cè)量流量信號(hào)的線性輸出。
分類
熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)按安裝方式分為：插入式和管段式。
插入式
插入式傳感器可在線安裝、在線維護(hù)。安裝過程是首先在管道外壁上焊接帶有外螺紋的底座，在底座上安裝1 寸不銹鋼球閥，而后用專用工具將管道打直徑為22mm的孔，打孔完畢后卸下專用工具，*后將傳感器安裝在閥門上并將傳感器插入到管內(nèi)中心(傳感器的插入位置出廠時(shí)已確定)。插入式傳感器適用管道直徑：DN80～6000mm。 插入式熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)
管段式
管段式熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)出廠時(shí)已配備和現(xiàn)場(chǎng)管道內(nèi)徑相同的工藝管道。與現(xiàn)場(chǎng)管道的連接方式為法蘭連接或螺紋連接。法蘭標(biāo)準(zhǔn)符合國標(biāo)GB/T9119-2000。管段式傳感器適用管道直徑：DN15～2000mm。 管段式熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)傳感器材質(zhì)為不銹鋼，管道材質(zhì)為碳鋼或不銹鋼。
應(yīng)用領(lǐng)域 壓縮空氣測(cè)量； 氧氣、氮?dú)?、氫氣、氯氣及多組分氣體測(cè)量； 天然氣、液化氣、火炬氣等氣體流量測(cè)量； 電廠高爐的一次風(fēng)、二次風(fēng)流量測(cè)量； 礦井下通風(fēng)或排風(fēng)系統(tǒng)流量測(cè)量、瓦斯抽放監(jiān)控和計(jì)量；高爐煤氣測(cè)量、煙道氣測(cè)量； 沼氣、水處理中的曝氣和氯氣測(cè)量；汽車尾氣測(cè)量。
天然氣熱式質(zhì)量流量計(jì)技術(shù)參數(shù)
適用介質(zhì)：與不銹鋼相兼容的一切氣體
測(cè)量范圍：0.05 - 120m/s
工作溫度：-40℃ - 510℃
環(huán)境溫度：-40℃ - 85℃濕度小于90%RH
壓 降： 對(duì)于直徑大于或等于3英寸的管道可以忽略不計(jì)
電源要求： 18 - 30VDC*大600mA 180 - 230VAC*大2.5W 100VAC*大3.15W
輸出信號(hào)：與質(zhì)量流量成比例的線形4-20mA與溫度成比例的線形4-20mA
耐 壓：4.2MPa
響應(yīng)時(shí)間：≤850ms
外殼材料：壓鑄鋁，A2/A4可選
探頭材料：316L，鉭，鈦等可選
球 閥：316L
緊壓接頭：316L/304
法 蘭：316L/304
報(bào)警輸出：繼電器常開觸點(diǎn)容量220AC/3A或24VDC（只針對(duì)流量值的報(bào)警輸出）、可以溫度輸出
顯 示：寬屏LCD顯示，參數(shù)及變量可通過面板上按鍵設(shè)定（帶密碼保護(hù)）
天然氣熱式質(zhì)量流量計(jì)原理：熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)是基于熱擴(kuò)散原理的流量?jī)x表。即是利用流體流過發(fā)熱物體時(shí)，發(fā)熱物體的熱量散失多少與流體的流量呈一定的比例關(guān)系。具體來說，該流量計(jì)的傳感器有兩只標(biāo)準(zhǔn)級(jí)的RTD，一只用來做熱源，一只用來測(cè)量流體溫度，流體流過時(shí)，兩者之間的溫度差與流量的大小成非線性關(guān)系，該儀表就可以把這種關(guān)系轉(zhuǎn)換為測(cè)量流量信號(hào)的線性輸出。
利用熱擴(kuò)散原理制造的流量計(jì)有兩種設(shè)計(jì)方法：一是：基于恒溫差原理；二是基于恒功率原理。基于共同的數(shù)據(jù)模型： P/△T=A+B(Q) N －－-1。這里：P－－-耗散功率，△T－－-兩個(gè)傳感器之間的溫差，A、B是與氣體的熱性能有關(guān)的系數(shù)。
恒溫差原理：△ T保持不變，耗散功率P與流體的流量Q成指數(shù)函數(shù)遞增的關(guān)系。
恒功率原理：耗散功率不變，溫度差△ T與流體的流量Q成指數(shù)函數(shù)遞減的關(guān)系。
天然氣熱式質(zhì)量流量計(jì)特點(diǎn)： 采用穩(wěn)定性極高的**技術(shù)鉑 RTD 傳感器 采用享有專有技術(shù) ”平衡結(jié)構(gòu)封裝” , 介質(zhì)溫度自補(bǔ)償專有算法 , 可實(shí)現(xiàn)高線性、高重復(fù)性、高精度
量程比寬 1000:1, 可據(jù)用戶要求可拓展
壓力損失小 , 可忽略
*小流量可測(cè)低至零 , 分辨率 0.001m/s
可實(shí)現(xiàn)大管徑小流量測(cè)量
可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)流量測(cè)量
振動(dòng)影響可忽略
直管段要求不高 1-2D
雙向測(cè)量介質(zhì)流量
與介質(zhì)的溫度、壓力無關(guān)
專有高溫算法， 介質(zhì)溫度可達(dá) 510℃，采用高濕算法，實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量
對(duì)流量信號(hào)鍵入 12點(diǎn)動(dòng)態(tài)修正，內(nèi)置10點(diǎn)修正
一鍵清零 在線動(dòng)態(tài)校正電流 /電壓輸出
寬屏液晶顯示，直讀瞬時(shí)流量、累積流量
對(duì)粉塵等小顆粒不敏感
在線不斷流裝卸，維護(hù)方便
不同行業(yè)對(duì)應(yīng)相應(yīng)的產(chǎn)品信號(hào)(煙道氣、高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣、汽車尾氣等
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