詳細(xì)介紹
UHMF型高壓型熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)是一種比較常見的可直接測量氣體質(zhì)量的流量儀表,無需溫度、壓力補(bǔ)償就能夠方便準(zhǔn)確地檢測管道中流動的空氣、氮?dú)狻錃狻⒀鯕狻⒙葰狻⑻烊粴狻煔夂推渌ǔ胰矚怏w)各種氣體質(zhì)量流量的新型流量儀表。其靈敏度高,非常適用于低流速大口徑現(xiàn)場測量,因此具備了高可靠性、高精度、穩(wěn)定性強(qiáng)、重復(fù)性高、壓損小、結(jié)構(gòu)多樣可選、維護(hù)安裝方便等優(yōu)勢,目前已被各行業(yè)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)場氣體流量的測量。
UHMF型高壓型熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)的工作原理是利用流體(氣體)與固體(傳感探頭)之間 的熱傳導(dǎo)原理,使氣體流量的變化,以溫度變化的形式檢測出來,再轉(zhuǎn)換成電信號,經(jīng)放大線性處理后,輸出與瞬時(shí)流量相對應(yīng)的4~20mA電流信號、3- I/2 LCD瞬時(shí)流量顯示和六位LcD累積流量顯示。圖1中,流量計(jì)由傳感探頭和電子組件組成。傳感探頭由兩個(gè)傳感器組成,一個(gè)是流體速度傳感器,另一個(gè)是流體 溫度傳感器。測量時(shí),傳感探頭插入流體中,感受流體的流速和溫度。它們同時(shí)是電子組件橋路的兩個(gè)橋臂,形成一個(gè)不平衡電橋。
通電時(shí),橋臂電流將速度傳感器加熱到高于流體溫度T2一個(gè)溫差△T的T1,即T1-T2=△T。不平衡電橋就變成平衡電轎。此時(shí)電橋便輸出一個(gè)對應(yīng)零流量的電壓,經(jīng)放大電路處理, 輸出流量計(jì)的F限信號4mA:瞬時(shí)流量顯示為000:且累積流量無累積動作發(fā)生,累積顯示保持著原來的累積數(shù)字不變。當(dāng)流體流經(jīng)加熱的速度傳感器時(shí),根據(jù)熱傳導(dǎo)原理,將會帶走速度傳感器的一部分熱量,使其溫度T1下降,而且流量越大,帶走的熱量越多,其溫度T1下降也越大,電橋又變成一 個(gè)不平衡電橋。由于橋路的反饋控制作用,總要回到平衡電橋狀態(tài)。為此,電橋必須在速度 傳感器上流過與流量大小成正比的電流,使速度傳感器回到平衡狀態(tài)時(shí)的溫度TI.這時(shí)橋路 便輸出一個(gè)正比于流量大小的電壓信號。經(jīng)電路放大、線性化處理,使輸出與流量成正比的 4~20mA之間的一個(gè)電流信號、瞬時(shí)流量顯示為直到***大刻度流量的一個(gè)值、累積動作將以與瞬時(shí)流量成正比的速度進(jìn)行累積。
按上所述,設(shè)速度傳感器的加熱功率為p,速度傳感器與流體的溫差為TI-T2=△T,流 體的質(zhì)量流速為pV。根據(jù)L.V King定理,即流體流經(jīng)加熱的速度傳感器時(shí)所帶走的熱量Q,與對速度傳感器加熱到溫度Tl的電功率P相等。得下列關(guān)系式:
Q=[B+A√pV]x(T1-T2)
P=[B+Ax√pV]x(T1-T2)
式中,A、B是取決于速度傳感器和流體性質(zhì)的常數(shù)。p為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下流體的密度。由于橋路的反饋控制作用T1-T2=-AT為一恒定的常數(shù)。所以橋路的輸出(決定流量計(jì)輸出的量)與流體的質(zhì)量流速pV成單值函數(shù)關(guān)系。特別要指出的是由于速度傳感器的熱量是被流體中的分子所帶走的,所以速度傳感器測量的是流體的質(zhì)量流速pv。因此只要乘以流體管道的截面積S,便可得到流體的質(zhì)量流量Qm。即Qm=S x pV。
熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)技術(shù)特點(diǎn):
1.熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)無壓力損失或者說壓損非常小,無阻流元件,不存在測量引起的壓力損失,并且?guī)Х至鞴軣岱植际絋MF及侵入式TMF雖然有阻流件,但壓力損失也不大。
2.可以測量極低流速或是微小流量現(xiàn)場,可以測量低壓氣體流量甚至是真空狀的分子流量。
3.熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)的儀表系數(shù)是隨氣體種類或是混合氣體組分而變,不能測量質(zhì)量熱容(比熱容)變化的流體。因氣體種類或組分改變,其定壓比熱容Jp和熱傳導(dǎo)系數(shù)隨之而變,影響測量值。更不能用于混相流體或可能產(chǎn)生相變流體。
4.高可靠性,無活動部件。
5.熱分布式TMF用于CO、N2、02等接近理想氣體的雙原子氣體,可直接用空氣校驗(yàn)。
6.測量氣體流量時(shí),常以標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量單位表示,介質(zhì)溫度/壓力變化幾乎不影響所測量值。若標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下密度恒定(即組分不變),則類似于質(zhì)量流量。
UHMF型熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)的技術(shù)參數(shù)
性能 | 技術(shù)參數(shù) |
測量介質(zhì) | 各種氣體(乙炔除外) |
管徑范圍 | DN15-4000mm |
流速范圍 | 0.1-100m/s |
準(zhǔn)確度 | ±1.5-2.5% |
工作溫度 | 傳感器:-40~200℃ 轉(zhuǎn)換器:-20~45℃ |
工作壓力 | 插入式 介質(zhì)壓力≤1.6MPa 管段式 介質(zhì)壓力≤4.0MPa 特殊壓力可定制 |
供電電源 | 一體式DC24V或者AC220V≤18W 分體式AC220V≤19W |
響應(yīng)速度 | 1S |
輸出信號 | 4-20mA輸出(光電隔離,大負(fù)載500Ω)、脈沖、RS-485(光電隔離)、HART協(xié)議 |
報(bào)警 | 1-2路繼電器常開觸點(diǎn)、10A/220V/AC、5A/30V/DC |
結(jié)構(gòu)形式 | 插入式和管道式 |
供貨類型 | 分體型和一體型 |
管道材質(zhì) | 不銹鋼、碳鋼、塑料等 |
現(xiàn)場顯示 | 四行漢字液晶顯示 |
顯示內(nèi)容 | 質(zhì)量流量、標(biāo)準(zhǔn)體積流量 流速、瞬時(shí)流量和累積流量 |
防護(hù)等級 | IP65 |
傳感器材質(zhì) | 不銹鋼(316L) |