一、工作原理:
DN50管道式熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)工作時(shí),一個(gè)傳感器不間斷地測(cè)量介質(zhì)的溫度T1,并作為電橋的一側(cè),我們稱(chēng)為測(cè)溫傳感器;另一個(gè)傳感器作為電橋的另一側(cè),自加熱到高于介質(zhì)溫度到T2,,它用于感測(cè)流體速度,稱(chēng)為速度傳感器。該溫度△T=T2-T1,T2>T1,當(dāng)有流體流過(guò)時(shí),由于氣體分子碰撞傳感器并將T2的熱量帶走,使T2溫度下降,若要使△T保持不變,就應(yīng)該提高T2的供電電流,氣體流動(dòng)速度越快,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。
二、產(chǎn)品優(yōu)勢(shì):
a.探頭制造工藝:前面我們談了熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)的原理,我們從原理上可以看出探頭是整個(gè)熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)的核心,它的性能優(yōu)劣可以決定流量計(jì)的測(cè)量精度、重復(fù)性、使用壽命、低流速特性。探頭是由鉑金電阻絲、護(hù)套不銹鋼組成。鉑金電熱絲導(dǎo)電,護(hù)套不銹鋼也導(dǎo)電,這就要求他們之間的填隙物必須要導(dǎo)熱性能非常好,但是又不能導(dǎo)電。這個(gè)就引出了所有熱式流量計(jì)的核心——加熱探針的填隙材料及封裝工藝:
填隙層越厚,雖然絕緣性好了,但是導(dǎo)熱的性能就差,且溫度的靈敏性也差,同時(shí)響應(yīng)滯后。填隙物如果是有機(jī)物,容易老化導(dǎo)致填料出現(xiàn)裂縫,流量計(jì)就表現(xiàn)為零點(diǎn)漂移。填隙物內(nèi)如果有微小的空氣,由于此探針一直處于加熱狀態(tài),微小的空氣膨脹,引起零點(diǎn)波動(dòng)。
傳統(tǒng)的熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)加熱的速度傳感器封裝于不銹鋼管探針端部,并在傳感器和不銹鋼管內(nèi)壁之間灌注混合物。該混合物必須電絕緣的同時(shí)又保證較小的熱阻,一般為環(huán)氧樹(shù)脂、陶制水泥、耐熱膏脂或者氧化鋁粉、氧化鎂粉等。這些采用如上填料的“濕”傳感器存在一些缺陷:比如它的表面熱阻會(huì)隨使用時(shí)間的加長(zhǎng)不斷增加, 使得輸出曲線呈下降趨勢(shì),導(dǎo)致傳感器靈敏度降低,終影響了測(cè)量精度。“濕”傳感器的填充物由于與速度傳感器的熱膨脹系數(shù)不同,隨著使用時(shí)間的加長(zhǎng)會(huì)產(chǎn)生老化、龜裂等現(xiàn)象,終會(huì)導(dǎo)致傳感器的測(cè)量精度超差,且難以維持*精度。這樣的封裝和填料,短時(shí)間看不出區(qū)別,但是半年一年后就可以發(fā)現(xiàn)重復(fù)性變差、零飄等問(wèn)題。
b.實(shí)流標(biāo)定技術(shù):首先我們談一下DN50管道式熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)實(shí)流標(biāo)定的重要性。前面我們說(shuō)過(guò)了熱式的測(cè)量原理,通過(guò)原理知道熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量與被測(cè)氣體介質(zhì)的熱導(dǎo)性能有很大的關(guān)系,每一種氣體介質(zhì)的比熱容在不同溫度和壓力的數(shù)值是不一樣的。如果單純依靠常壓或者負(fù)壓空氣標(biāo)定,然后修正的方式來(lái)得到高性能的流量計(jì),這個(gè)還是不科學(xué)的。而且實(shí)事證明沒(méi)有實(shí)流標(biāo)定的流量計(jì)測(cè)量非空氣介質(zhì),數(shù)據(jù)偏差很大。目前市場(chǎng)上熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)大都采用開(kāi)路的負(fù)壓空氣標(biāo)定,然后修正到高壓力工況,或者修正到其他氣體,比如氬氣、二氧化碳、氧氣、氫氣、氨氣等等。修正標(biāo)定必然導(dǎo)致測(cè)量精度不能保證,低壓標(biāo)定后的表應(yīng)用在高壓工況,空氣介質(zhì)標(biāo)定后的表應(yīng)用在其他氣體介質(zhì),測(cè)量精度無(wú)法保證。
三、特點(diǎn):
1、對(duì)氣體流量測(cè)量無(wú)需溫度和壓力補(bǔ)償,測(cè)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。
2、寬量程比,可測(cè)量流速高至100Nm/s底至0.5Nm/s的氣體,可以用于氣體檢漏。
3、抗震性能好使用壽命長(zhǎng)。傳感器無(wú)活動(dòng)部件和壓力傳感部件,不受震動(dòng)對(duì)測(cè)量精度的影響。
4、安裝維修簡(jiǎn)便。在現(xiàn)場(chǎng)條件允許的情況下,可以實(shí)現(xiàn)不停產(chǎn)安裝和維護(hù)。
5、數(shù)字化設(shè)計(jì)。整體數(shù)字化電路測(cè)量,測(cè)量準(zhǔn)確、維修方便。
6、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。
四、技術(shù)參數(shù):
插入式 管段式
測(cè)量介質(zhì)
各種氣體(乙炔氣除外)
管徑范圍
DN10~4000mm DN25~2000mm
流速范圍
0.5~100Nm/s
準(zhǔn)確度
±1%
工作溫度
傳感器:常溫型-10~+200℃ 高溫型:-10~+350℃轉(zhuǎn)換器:-20~+45℃
工作壓力
介質(zhì)壓力≤ 2.5MPa 介質(zhì)壓力≤ 4MPa
供電電源
一體機(jī)(DC 24V 或者AC220V≤ 18W) 分體式(AC220V≤ 19W )
響應(yīng)速度
1s
輸出信號(hào)
4-20mA(光電隔離,大負(fù)載500Ω) RS-485(光電隔離),HART協(xié)議
管道材質(zhì)
碳鋼 、不銹鋼、塑料等
顯示
一體型:四行 漢字液晶顯示
顯示內(nèi)容
質(zhì)量流量、標(biāo)況體積流量、累積流量、標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間、累積運(yùn)行時(shí)間,介質(zhì)溫度,標(biāo)準(zhǔn)流速等
一次表防護(hù)等級(jí)
IP67
傳感器材質(zhì)
不銹鋼 不銹鋼、碳鋼
五、選型:
一般選型,可以從五個(gè)方面進(jìn)行考慮。這五個(gè)方面分別為儀表性能、流體特性、安裝條件、環(huán)境條件和經(jīng)濟(jì)因素。以下為詳細(xì)介紹:
1、儀表性能方面:準(zhǔn)確度、重復(fù)性、線性度、范圍度、流量范圍、信號(hào)輸出特性、響應(yīng)時(shí)間、壓力損失等;
2、環(huán)境條件方面:環(huán)境溫度、濕度、電磁干擾、安全性、防爆、管道振動(dòng)等;
3、安裝條件方面:管道布置方向、流動(dòng)方向、檢測(cè)件上下游側(cè)直管段長(zhǎng)度、管道口徑,維修空間、電源、接地、輔助設(shè)備、安裝等;
4、流體特性方面:溫度、壓力、密度、粘度、化學(xué)腐蝕、磨蝕性、結(jié)垢、混相、相變、電導(dǎo)率、聲速、導(dǎo)熱系數(shù)、比熱容等指數(shù);
5、經(jīng)濟(jì)因素方面:儀表購(gòu)置費(fèi)、安裝費(fèi)、運(yùn)行費(fèi)、校驗(yàn)費(fèi)、維修費(fèi)、儀表使用壽命、備品備件等。
選擇有效的流量?jī)x表,對(duì)于生產(chǎn)測(cè)量有著重大意義。
六、安裝:
1.選擇安裝點(diǎn)
DN50管道式熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)選擇水平直管段安裝,安裝點(diǎn)的直管段要求為:安裝點(diǎn)上游的節(jié)流元件距安裝點(diǎn)必須大于5倍管道直徑,安裝點(diǎn)下游的節(jié)流元件距安裝點(diǎn)必須大于3倍管道直徑,在有條件的情況下建議盡量使前后直管段長(zhǎng)。
2.安裝底座
禁止在爆炸環(huán)境進(jìn)行焊接操作。
對(duì)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,分為焊接和卡接兩種。安裝時(shí)應(yīng)使底座位于管道截面方向的頂點(diǎn),并使底座通孔的軸心垂直于管道軸心。焊接型底座安裝完成效果圖(焊接位置已做防銹處理)。
3.安裝球閥
將不銹鋼閥門(mén)與底座緊固。在壓接接觸面使用密封墊(介質(zhì)溫度在100℃以下使用尼龍材質(zhì),100℃以上使用銅材質(zhì))。
4.打孔
打孔之前要仔細(xì)確認(rèn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境,確保操作的安全。
打孔完成后要及時(shí)關(guān)閉閥門(mén),避免漏氣。
在允許在線打孔安裝的場(chǎng)合,用森菱儀表公司的開(kāi)孔工具,可以實(shí)現(xiàn)在線不停產(chǎn)開(kāi)孔安裝,工具的使用方法參見(jiàn)相關(guān)說(shuō)明。停產(chǎn)打孔時(shí),可采用多種方法打孔,要保證孔的軸心與底座的孔軸心同心。若用氣割方式開(kāi)孔,應(yīng)把打孔操作安排在底座焊接之前。