热式质量流量计介绍

精品整理热式质量流量计原理及概述编辑：潘东升江苏瑞特仪表有限公司2010-5-31）是利用传热原理，即流动中的流体与热源（流体中加热的物体或测量管外TME 热式质量流量计（以下简称加热体）之间热量交换关系来测量流量的仪表，过去我国习称量热式流量计。

当前主要用于测量气体。

年代中期销售量估万台。

国内90销售金额约占流量仪表的8%，约4.590 20世纪年代初期，世界范围TMF 台左右。

过去流程工业用仪表主要是热分布式，近几年才开发热散（或冷却）效应式。

计每年1000 1. 原理和结构利用流动流体传递热量改变测量管壁温度分布的热传导分布效应的热分布式1）热式流量仪表用得最多有两类，即。

TMF（效应的金氏定律King s Iaw）thenmaI prohIe fIowmeter）曾称量热式TMF;2)利用热消散（冷却）（流量计）。

有些在使用intrusion type又由于结构上检测元件伸入测量管内，也称浸入型（immersion type ）或侵入型（）。

时从管外插入工艺管内的仪表称作插入式（insertion typeTMF 热分布式1.1）（1cp -------被测气体的定压比热容；式中A -------测量管绕组（即加热系统）与周围环境热交换系统之间的热传导系数；K -------仪表常数。

页脚内容．精品整理TMF 1.2基于金氏定律的浸入型金氏定律的热丝热散失率表述各参量间关系，如式所示。

2）2（单位长度热散失率，H/L -------J/m?h; 式中--------ΔT热丝高于自由流束的平均升高温度，K；--------λ流体的热导率，J/h?m?K; cV---------定容比热容，J/kg?k;3kg/m密度，---------ρ;m/h; U---------流体的流速，m.页脚内容．精品整理；另一细管经功T如图5所示，两温度传感器（热电阻）分别置于气流中两金属细管内，一热电阻测得气流温度增加，气流带走更多热量，ρU高于气流温度，气体静止时Tv最高，随着质量流速率恒定的电热加热，其温度Tv 。

热式质量流量计热式质量流量计【热式质量流量计性能特点】：热式气体质量流量计是利用热传导原理测量气体质量流量的仪表。

热式质量流量计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,加热功率P、温度差△T〔T1-T2〕与质量流量Q有确定的数学关系式。

P/△T=K1+K2 f(Q)K3K1、K2、K3是与气体物理性质有关的常数。

【热式质量流量计的应用】：●氧气、氮气、氢气、氯气及多组分气体测量。

●高炉煤气、焦炉煤气测量。

●烟道气测量。

●沼气、水处理中的曝气和氯气测量。

●压缩空气测量。

●天然气，液化气，火炬气，等气体流量测量●电厂高炉的一次风、二次风流量测量●矿井下通风或排风系统流量测量【热式质量流量计特点】：●测量气体质量流量，无需温度、压力补偿。

●量程比大，测量流速范围：0.1Nm/s～100Nm/s。

●无压力损失，适用截面积的任意形状管道。

●耐腐蚀型传感器，适合测量腐蚀性气体。

●插入式传感器可以在线安装和维护。

●全量程段的专家算法，保证了测量的准确度。

适于贸易结算或气体检漏。

●液晶显示器：8位字段式+24位提示符。

●测量显示:质量流量、标况体积流量、累计流量、北京时间、累计运行时间。

●瞬时流量最大显示值：999999.9 ●累计流量最大显示值：99999999×103 ●信号输出：4～20mA、RS-485●内置MENU〔菜单〕、CUS〔光标移动〕、UP〔数值增加〕、ENT〔确认〕四个按键，用于参数的设定。

热式气体质量流量计由一体式流量转换器、流量传感器组成。

按流量传感器的型式分为：插入式和管段式热式气体质量流量计。

自动检测和过程控制姓名：邱亚明班级：冶金092学号：19号热式质量流量计课题的背景流量是流经管道横截面的流体数量与该量通过该截面所花时间之商[1]。

当流体量以体积表示的时候称为体积流量；当流体量以质量表示的时候称为质量流量。

流量计量的标准单位是立方米/秒，实际常见的流量单位还有升/分钟，它们的转换关系是1立方米/秒＝60000升/分钟。

用于测量流量的计量器具称为流量计[2]。

流量计可以分为专门测量瞬时流量的瞬时流量计和专门测量积累流量的积累流量计。

随着流量测量仪表及技术的发展，大多数的流量计都同时具备测量流量瞬时流量和积算流量总量的功能。

因此，习惯上，把瞬时流量计和积累流量计统称为流量计。

流量是一个动态量，只有在封闭管道内流动时，它才有意义。

在实际的工农业生产中，瞬时流量是涉及流体介质的工艺流程中需要控制和调节的重要参量，用以保持均衡稳定的生产和保证产品质量。

累积流量则是有关流体介质的贸易、分配、交换、供应等商业性活动中必知的参数之一，它是计价、结算、收费的基础。

流量计量是计量科学的重要组成部分，做好流量计的研究和开发工作，对于保证产品质量、提高生产效率、促进科学技术的发展都具有重要的意义。

流速测量在流体力学、工程热力学、动力机械、空气学、水利学等各相关领域的应用都很广泛，流量测量也广泛应用于工农业生产、国防建设、科学研究以及人民生活各个领域之中[3]：首先，流量计量几乎涉及到工农业生产的方方面面。

在石油工业生产中，从石油的开采、运输、冶炼、加工到贸易销售，流量计量贯穿于全过程之中，任何一个环节都离不开流量计量，否则将无法保证石油工业的正常生产和贸易交往。

在化工行业，流量计量不准确会造成化学成分比例失调，无法保证产品质量，严重的还会发生生产事故。

在电力工业生产中，对液体、气体、蒸汽等介质流量的测量和调节具有重要的地位，因为流量计量的准确与否不仅对保证第一章前言发电厂在最佳参数下运行具有重要的经济意义，而且随着高温、高压、大容量机组的发展，流量计量已成为保证发电厂安全运行的重要环节。

热式气体质量流量计-360百科热式气体质量流量计是利用热扩散和热分布的原理，利用气体带走热量的多少来计算流量。

其测量结果受温度、压力变化影响较小，量程比可达到30∶1，安装方式为插入式，基本没有压力损失，适用于测量介质组分比较稳定的干燥气体的流量。

1、工作原理：大流量：热扩散原理，利用气体带走多少热量决定流量；小流量：热分布原理；2、系统组成：简单无活动部件、常温一体化、高温分体式；3、适用测量介质：干燥气体，介质组分稳定；4、系统误差：±1% 质量流量精度；5、系统智能化：多项参数修改，智能化；6、检定：工厂标定数据储存在仪表里，可以现场检定仪表性能，结果可溯源；7、量程比：大量程比，保证精度的前提下30∶1；8、流量结果：质量流量，温度、压力变化影响小；9、温压补偿：不需要；10、安装：小口径：管道式；大口径：插入式；安装简单快捷：不需要保温\导压管路，前后；直管段：3D/5D；安装成本低：在管道360范围内任何角度都可以安装；11、维护：属于免维护型，如需维护，可以实现在线不停产插拔维护；12、工厂标定：密闭环路模拟实际工况标定每一台都要实际标定；13、响应时间：1s；14、压力损失：插入式基本没有压力损失；15、系统重复性：重复性较好；16、温度对测量系统精度的影响：在±25℃范围内，±0.04 %FS；在±25～50℃范围内，±0.06 %FS；17、压力对测量系统精度的影响：压力变化0.006895MPa，精度影响0.02% FS；18、系统造价：性价比非常高，小口径相对价格高，大口径比孔板产品还便宜。

热式气体质量流量计-百度百科一、概述嘉可仪表JK系列热式气体质量流量计是利用热传导原理测流量的仪表。

热式气体质量流量计采用恒温差法对气体质量流量进行准确测量。

具有体积小、数字化程度高、安装方便，测量准确等优点。

二、工作原理热式质量流量计由传感器和信号分析、处理与控制单元两部分构成。

传感器一部分测量温度，而另一部分用于加热。

前者监控实际过程温度值；后者维持一恒定温度值，使其总是高于实际过程温度且与该过程温度保持恒定的温度差。

气体的质量流量越大，冷却效应就越大，维持差分温度所需的能量也就越大。

因此，通过测量加热器的能量便可得出被测气体的质量流量。

三、热式气体质量流量计产品特点：1、真正的质量流量计，对气体流量测量无需温度和压力补偿，测量方便、准确。

可得到气体的质量流量或者标准体积流量。

2、宽量程比，可测量流速高至100Nm/s底至0.5Nm/s的气体，可以用于气体检漏。

3、抗震性能好使用寿命长。

传感器无活动部件和压力传感部件，不受震动对测量精度的影响。

4、安装维修简便。

在现场条件允许的情况下，可以实现不停产安装和维护。

（请参见安全注意事项）5、数字化设计。

整体数字化电路测量，测量准确、维修方便。

6、采用RS-485通讯，或HART通讯，可以实现工厂自动化、集成化。

四、适用范围1、压缩空气2、锅炉房或干燥机中的天然气3、酿酒厂中的二氧化碳气体4、污水处理厂中的沼气和曝气5、生成气体（如氩气、氮气、二氧化碳、氦气、氧气）6、气体泄露检测嘉可仪表生产的热式气体质量流量计可以测量氧气、氮气、二氧化碳、天然气、压缩空气、煤气、沼气等各种气体（乙炔除外），嘉可仪表JK系列热式气体质量流量计种类齐全，有管道式热式气体质量流量计、插入式热式气体质量流量计、高温型热式气体质量流量计、高压型热式气体质量流量计、一体式热式气体质量流量计、分体式热式气体质量流量计等。

热式质量流量计前言：热式质量流量计（以下简称TME）是利用传热原理，即流动中的流体与热源（流体中加热的物体或测量管外加热体）之间热量交换关系来测量流量的仪表，过去我国习称量热式流量计。

当前主要用于测量气体。

20世纪90年代初期，世界范围TMF销售金额约占流量仪表的8%，约4.5万台。

国内90年代中期销售量估计每年1000台左右。

过去流程工业用仪表主要是热分布式，近几年才开发热散（或冷却）效应式。

第一节原理和结构热式流量仪表用得最多有两类，即1）利用流动流体传递热量改变测量管壁温度分布的热传导分布效应的热分布式流量计（thenmaI prohIe fIowmeter）曾称量热式TMF;2)利用热消散（冷却）效应的金氏定律（King s Iaw）TMF。

又由于结构上检测元件伸入测量管内，也称浸入型（immersion type ）或侵入型（intrusion type）。

有些在使用时从管外插入工艺管内的仪表称作插入式（insertion type）。

1.1热分布式TMF热分布式TMF的工作原理如图1所示，薄壁测量管3外壁绕着两组兼作加热器和检测元件的绕组2，组成惠斯登电桥，由恒流电源5供给恒定热量，通过线圈绝缘层、管壁、流体边界层传导热量给管内流体。

边界层内热的传递可以看作热传导方式实现的。

在流量为零时，测量管上的温度分布如图下部虚线所示，相对于测量管中心的上下游是对称的，由线圈和电阻组成的电桥处于平衡状态；当流体流动时，流体将上游的部分热量带给下游，导致温度分布变化如实线所示，由电桥测出两组线圈电阻值的变化，求得两组线圈平均温度差ΔT。

便可按下式导出质量流量qm，即：（1）式中cp -------被测气体的定压比热容；A -------测量管绕组（即加热系统）与周围环境热交换系统之间的热传导系数； K -------仪表常数。

在总的热传导系数A中，因测量管壁很薄且具有相对较高热导率，仪表制成后其值不变，因此A的变化可简化认为主要是流体边界层热导率的变化。

热式质量流量计【热式质量流量计性能特点】：热式气体质量流量计是利用热传导原理测量气体质量流量的仪表。

热式质量流量计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,加热功率P、温度差△T（T1-T2）与质量流量Q有确定的数学关系式。

P/△T=K1+K2 f(Q)K3K1、K2、K3是与气体物理性质有关的常数。

【热式质量流量计的应用】：●氧气、氮气、氢气、氯气及多组分气体测量。

●高炉煤气、焦炉煤气测量。

●烟道气测量。

●沼气、水处理中的曝气和氯气测量。

●压缩空气测量。

●天然气，液化气，火炬气，等气体流量测量●电厂高炉的一次风、二次风流量测量●矿井下通风或排风系统流量测量【热式质量流量计特点】：●测量气体质量流量，无需温度、压力补偿。

●量程比大，测量流速范围：0.1Nm/s～100Nm/s。

●无压力损失，适用已知截面积的任意形状管道。

●耐腐蚀型传感器，适合测量腐蚀性气体。

●插入式传感器可以在线安装和维护。

●全量程段的专家算法，保证了测量的准确度。

适于贸易结算或气体检漏。

●液晶显示器：8位字段式+24位提示符。

●测量显示:质量流量、标况体积流量、累计流量、北京时间、累计运行时间。

●瞬时流量最大显示值：999999.9●累计流量最大显示值：99999999×103●信号输出：4～20mA、RS-485●内置MENU（菜单）、CUS（光标移动）、UP（数值增加）、ENT（确认）四个按键，用于参数的设定。

热式气体质量流量计由一体式流量转换器、流量传感器组成。

按流量传感器的型式分为：插入式和管段式热式气体质量流量计。

关于热式气体质量流量计量原理热式气体质量流量计（Thermal Mass Flow Meter）是一种利用热量传导原理测量气体质量流量的设备。

它适用于测量各种气体的流量，包括常见气体、腐蚀性气体和高纯度气体等。

热式气体质量流量计的基本原理是通过测量气体通过测量管时的热量转移来确定气体的质量流量。

该装置由两个传感器组成，一个称为热丝传感器，另一个是温度传感器。

热丝传感器被加热，当气体通过测量管时，气体带走热量，导致热丝传感器的温度下降。

温度传感器用于测量热丝传感器的温度变化，并将其转换为电信号。

根据热量传导原理，当气体的质量流量增加时，热丝传感器上的温度下降的速率也会增加。

通过测量热丝传感器的温度变化率，可以计算气体的质量流量。

基本的计算公式如下：Qm=C*(Ts-To)其中，Qm表示气体的质量流量，C是一个常数，Ts是热丝传感器的温度下降速率，To是环境温度。

热式气体质量流量计有多种型号和结构，常见的有热丝式、热板式和热膜式三种。

不同类型的气体质量流量计基本原理相同，但具体实现方式略有不同。

热丝式气体质量流量计是最常见的类型之一、它由一个薄丝电阻加热器、两个温度敏感电阻和一个测量管组成。

薄丝电阻加热器通过加热薄丝来保持其温度不变，以消除环境温度的影响。

当气体通过测量管时，它带走薄丝上的热量，导致温度下降。

两个温度敏感电阻被用来测量热丝的温度变化。

通过测量这些温度变化，可以确定气体的质量流量。

热板式气体质量流量计是另一种常见的类型。

它由一个加热电阻、两个温度敏感电阻和一个热板组成。

热板被加热电阻加热，保持其温度不变。

当气体通过热板时，它带走热量，导致热板的温度下降。

两个温度敏感电阻用于测量温度的变化。

通过测量温度变化，可以确定气体的质量流量。

热膜式气体质量流量计是一种较新的技术，它利用微型薄膜作为传感器。

热膜通过热阻变化来识别流体的质量流量。

热膜和热丝式、热板式相比，具有更低的热容灵敏度和响应时间。