矽翔MEMS气体质量流量计

1.5MPa
o
(-20~+60)C
o
(-10~+55)C ≤95%RH(无结冰、 无凝露)
内部电池，型号L3638A 2~3年 10年
瞬时流量、 累计流量、 电池状态、 报警信息
o
空气（20C，101.325kPa） DIN法兰，PN2.5MPa
时间、 累计流量、 瞬时流量、 报警信息，多达4000条 手持仪、 用户软件
流量 计 的外形 结 构如 图4-1所示：
1000 压损（Pa）
900 800
MF25FD 700
MF50FD 600
MF100FD 500 400 300 200 100
0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 %Qmax
（ 图3 - 2） 流 量 计 压 力 损 失 曲 线
（20℃，0.4MPa下测得）
103
H
n-L
K
d D
L
4.2 安装尺寸
型号规格 MF25FD MF50FD MF80FD MF100FD
公称通径mm L
25
300
50
360
80
400
100
400
（ 图4 - 1） 流 量 计 外 形 尺 寸
H
D
d
K
315 115 25
85
344 165 50 125
5VDC±10%（供通讯使用） IP66
ExdIIBT4
6
MF系 列 气 体 质 量 流 量 计
3.3 数据记录与保存
（1） 可 保存日 总 流量数 据1000条 ，实现 自 动抄表 。
（2） 可 同时选 择 每3~240分 钟 （可以 设 置）记 录 一组数 据 ，以便 分析某 段 时间的 气 体使用 情 况，保 存 内容有 ： 年，月 ， 日，时 ， 分，总 量，流 量 数据。 一 共可以 记 录2000条 数据。
产品特点 采用专利微机电系统芯片制造技术和材料生长技术，传感器的尺寸缩小到了微米量级，提高 了灵敏度，使流量计的始动流量大大降低。 传感器芯片工作原理为热质量流量计量，从而流量计无需温度及压力补偿，保障了流量计的 高精度计量。 在单个芯片上实现了多传感器集成，使该流量计的量程比大大提高。 世界独有的微功耗热质量流量芯片技术，使用内部锂电池正常工作状况下可以连续工作一年 以上。 传感器零点稳定度较之传统的热式质量流量计有极大的改善。 结合二次仪表的微控制器智能技术，使该流量计重复性好，实现了计量准确可靠。 技术进步带来的结构简化，该流量计较之传统的机械式仪表，压力损失大幅度减小，为用户 降低能源消耗。 采用LCD显示瞬时流量和累计流量，清晰直观，读数方便。 本流 量 计有RS485通讯模 块 ，配合 上 位计算 机 网络 可 实现集 中 管理。 用 户 根 据 需 要 可 以 选 择 脉 冲 输 出 模 块 ， 可 兼 容 现 有 抄 表 系 统 ， 每 个 脉 冲 代 表1Nm3的 流 量,也 可 根 据 需 求 设 置 为 其 它 流 量 （0.1Nm3、0.01Nm3、0.001Nm3或0.0001Nm3） 。 表头可以限位旋转180° ，以适应各种不同的安装位置。 本系列产品具有本安防爆形式，经国家防爆电气质量监督检验中心检定认可，符合国家标准 GB/T3836.1-2000，GB/T3836.2-2000的 有 关规定 ， 防爆等 级 为ExdIIBT4。
3
矽 翔MEMS流 量 产 品 系 列
二、产品结构与工作原理 2.1 产品结构
本 流 量 计 主 要 由 微 机 电 系 统 （MEMS） 流 量 传 感 器 部 件 、 智 能 控 制 、 显 示 及 输 出 部 件 、 测 量 管 体 、 稳流器 、 法兰及 过渡部 件 组成。 其 组成部 分 如图2-1所 示 。
（3） 可 同时记 录 故障报 警信号1000条， 包 括电源 、 传感器 等 故障信 息。 （4） 上 述 数 据 可 以 通 过 应 用 软 件 形 成 曲 线 图 ， 如 瞬 时 流 量 曲 线 图 ， 日 用 气 量 曲 线 图 ， 月 用 气 量 曲 线
图。
3.4 流量计典型误差特性曲线
3.5 流量计压力损失曲线
374 200 80 160
396 220 100 180
n-L 4-φ14 4-φ18 8-φ18 8-φ18
7
参考标准
GB/T-9116.1-2000 带颈平焊钢制管法兰
矽 翔MEMS流 量 产 品 系 列
4.3 安装
4.3.1 安装方法
本产品建议采用水平安装，在场地条件受限的情况下也可采用垂直安装。管道体上箭头标记方向为 介质流向。介质进出端口连接必须正确，进口端需加装高效过滤器。
注意事项
1. 本产品只有在本手册界定的使用环境中才能正常工作。 2. 在具有爆炸性气体的环境中使用本产品时，产品应安装在具有上下游阀
门的管道中，并严防因其它气体的渗入带来的安全隐患。 3. 本 产 品 带 显 示 的 表 头 可 单 方 向 旋 转180度 。 安 装 时 ， 应 按 旋 转 方 向 旋 转 ，
不同于传统的“热丝”方式采用单一传感器及热源来测量气体的热损耗，并由此测量气体的质 量流量（风速式热质量流量原理），微机电系统芯片热质量流量传感器采用了多个热传感器及一个 微热源（量热式热质量流量原理），大大减少了环境对测量的影响。微机电系统芯片热质量流量传 感器的热源十分微小，采用插入式在相对大的流场中，在无气体流动时，传感器的热源对环境无影 响，不会像传统的“热丝”式质量流量计那样造成气体的对流。因而，微机电系统芯片热质量流量 传感器具有优良的零点稳定性和极短的响应时间。
本流量计的另一个优点是它是对气体的直接量度，经过对标准气体调校后，易于转换为热值 量，从而使得按气质计量和贸易成为可能。以天然气的计量为例，从经济效益的角度其计量可分 为三个层次：第一层次是仪表的测量误差带来的损失；第二层次是运行维修费用；第三层次是初 装费用。由仪表带来的损失通常是人们首先考虑的因素。目前，国内天然气计量一般采用机械式 仪表按气体的体积计量，其主要的原因是由于热值表过于昂贵。但是，燃气体积计量在理论上是 不 公 平 的 。 例 如 增 热 水 煤 气 的 热 值 在3000大 卡 左 右 ， 而 空 混 气 的 热 值 可 达 到12000大 卡 。 即 使 是 同 一地区的天然气由于其组分不同，其热值也可以有一定的差异。若均按体积收费，显而易见这不 仅仅对燃气公司是不公平的，提供清洁热值高的燃气公司所收到的使用费要比提供热值低的燃气 公司收取的使用费少；反言之，对用户也是不公平的，因为使用燃气热值较差的用户要比使用燃 气热值较好的用户支付更多的气费。此外，气体的体积受外界环境温度的影响较大，存在着众所 周知的热胀冷缩的自然现象。在一些技术发达国家，燃气的计量早已采用热值计量方式。在热值 计量的方法上，通常采用体积计量附加发热量计量和质量计量两种方式。由于对特定的组分（质 量）的天然气，其热值可参照国际国内的相应标准来计算，而这些算法可方便地写入流量计的控 制芯片中，从而在理论上全电子式的流量表也可显示其热值。由于微机电气体流量气表所测量的 直接是气体的质量流量，则其可省去按体积计量的质量换算，从而可大大地降低热值计量的成 本。因而首先实现天然气质量流量计量将十分有助于建立和完善天然气的热值计量方式。除去在 对天然气计量上的优点，微机电气体流量计在安装维护，特别是现场定期校准和初装费用方面也 显然较机械表有较大的优势。
5.0
误差（%） 4.0
3.0
2.0
1.0
0.0 0
- 1.0
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
- 2.0 - 3.0 - 4.0
10：1 100：1
- 5.0
%Qmax
（ 图3 - 1） 流 量 计 典 型 误 差 特 性 曲 线
（20℃，101.325kPa下测得）
四、安装说明 4.1 外形尺寸
目录
使用须知
1
注意事项
1
一、概述
3
二、产品结构与工作原理
4
三、产品特性参数
6
四、安装说明
7
五、仪表设置
9
六、检定
11
七、防爆安装使用要求
12
八、安全、维护及故障排除
12
九、运输及储存
13
十、开箱及检查
13
十一、客户服务及技术支持
13
2
MF系 列 气 体 质 量 流 量 计
一、概述
微功耗型微机电燃气质量流量计是美国矽翔微机电系统有限公司采用自主研发世界领先的微功耗微 机 电 系 统 （MEMS） 流 量 传 感 芯 片 技 术 和 计 算 机 自 适 应 技 术 历 经 多 年 专 门 为 燃 气 贸 易 计 量 开 发 的 。 产 品适用于清洁燃气（如天然气、液化天然气等）的贸易计量。本产品所具有的超大量程比、无需温 度压力补偿、无可动部件、质量计量等特点可有效地减少燃气的贸易供销差等问题。同时，本产品 也可配以多种信号输出，通过通讯接口实现网络管理功能。 本系列流量计的执行标准为：Q/77453766-1·1-2009。参照执行标准：ISO-14511；GB/T 20727-2006。 本 系 列 流 量 计 生 产 许 可 号 ： 川 制00000360号 。 防 爆 许 可 证 ：GYB101520X。
4. 在使用或应用本产品时，应严格遵循相应有关的操作规范和操作人员安 全注意事项和规程。
5. 在使用本产品前请仔细阅读本说明书。 6. 如对本说明书有任何疑问，请及时与厂商联系。联系方式请参阅本说明
书的客户服务部分。 7. 矽翔微机电系统有限公司及其分公司、子公司、办事处及其它附属机构
将不为任何因不当使用本产品带来的损害负责。其它事宜以销售合同为 准。
避免强行旋转带来的产品损坏。管道的连接和检漏应按相应的操作规程 进行。 4. 在产品使用过程中，或在在线情形下，清洗管道或其他可能引入大量杂 质的操作将可能对产品带来损坏。 5. 在产品安装过程中，严禁实施在线电焊作业。 6. 本产品有一定的自重，安装和搬运应按操作规程进行，以免带来伤害。
1ห้องสมุดไป่ตู้
矽 翔MEMS流 量 产 品 系 列
（ 图2- 1） 产 品 组 成 部 分 示 意 图
2.2 工作原理
本 微 机 电 系 统 （MEMS） 芯 片 传 感 技 术 ， 是 在 硅 芯 片 上 集 成 了 机 械 和 电 子 的 传 感 和 控 制 功 能 。 它 并不是简单地将机械和电子功能微缩在芯片上，而是采用了现代材料制作技术与大规模集成电路技 术相结合获得新的机电特性。微机电系统芯片可获得某些宏观机电器件所不能达到的功效。一个典 型的微机电系统芯片包含有微传感器、微调节器及智能电子控制线路。其传感器能感应环境的热、 机械、磁、光、化学或生物特性，通过微调节器及智能电子控制线路来完成器件所赋予的功能。本 流 量 计 采 用 了 本 公 司 （Siargo Ltd.） 生 产 的 热 质 量 气 体 流 量 传 感 芯 片 ， 属 于 质 量 流 量 传 感 方 式 的 流 量计，它通过气体流动产生的热场变化来测量气体的流量。由于不同质量的气体对热场的变化具有 不同的影响，因而，它所测量的流量为质量流量。
MFI
MF系 列 气 体 质 量 流 量 计
使用须知
1. 本产品仅适用于工业和商业环境范围内的气体测量、监测和控制。其他 环境内的使用应严格禁止。
2. 本产品在清洁气体的环境中使用最佳；不适用于有大量粉尘、油污及多 相流的环境中；对于有大量水汽的环境，请事先与厂商联系。
3. 在使用或应用本产品时，应严格遵循相应有关的电器安全使用注意事项 和规程。
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MF系 列 气 体 质 量 流 量 计
用户设备 （计算机或仪表）
+3V 电源 模块
3.6V 锂电池
4~20mA 信号
转换模块
脉冲 输出模块
RS485 通讯接口
M E M S流 量 传感芯片
信号处理 模块
A/D 转换器
微控制器
液晶显 示驱动
EEPROM 存储器
RTC 实时时钟
模块
（ 图2 - 2） 流 量 计 原 理 示 意 图
5
矽 翔MEMS流 量 产 品 系 列
三、产品特性参数 3.1 主要技术参数
由电池供电的低功耗气体流量计，主要适用于天然气等贸易计量的范畴。本公司现阶段提供下列型 号的产品：
~+
防爆等级 防护等级
ExiallCT4 IP65
3.2 其它技术参数
最大工作压力 环境温度： 介质温度： 工作湿度： 供电方式： 电池寿命： 实时时钟寿命： LCD显示： 校准条件： 机械连接： 存储数据： 用户界面(选项)： 外部工作电压： 防护等级： 防爆等级：