热式质量流量计
热式流量计
细管型测量管内径仅0.2~0.5mm，稍大者为0.8~1mm， 极易堵塞，只适用于净化无尘气体。
小型
内容
细管型仪表 还有一种带 有调节单元 和控制阀等 组成一体的 热式质量流 量控制器
二、基于金氏定律的 TMF
(一)基于金氏定律的浸入型TMF ——热散失率
金氏定律的热丝热散失率表述各参量间的关系：
六、TMF选用考虑要点（2）
3.冷却效应的插入式TMF国外近年在环境保护和流程工程 工业中应用发展迅速。
例如：水泥工业竖式磨粉机排放热气流量控制、煤粉燃烧过程粉/ 气配比控制、污水处理发生的气体流量测量，燃料电池工厂各种 气体流量测量等等。大管道用还有径向分段排列多组检测元件组 成的插入检测杆，应用于锅炉进风量控制以及烟囱烟道排气监测 SO2和NO2排放总量。源自qmKA cp
T
Oa段为仪表正常测量范围，仪表出口处流体不带走热量， 或者说带走热量极微；超过a点流量增大到有部分热量被 带走而呈现非线性，流量超过b点则大量热量被带走。
TMF用于测量微小流量。
热分布式TMF——原理(4)
(测量管加热方式)
测量管加热方式大部分产品采用两绕组或三绕组线绕电阻； 除管外电阻丝绕组加热方式外还利用管材本身电阻加热方式， 如下表所示。
测量管形状有直形管，还有Ⅱ字形结构。三绕组中一组在 中间加热，两组分绕两壁测量温度。
热分布式TMF——原理(5)
为了获得良好的线性输出，必须 保持层流流动，测量管内径D设 计的很小而长度L很长，即有很 大L/D比值，流速低，流量小。
为了扩大仪表流量，还可采用在 管道内装管束等层流阻流件；扩 大更大流量和口径还常采用分流 方式，在主管道内装层流阻流件 （见图），以恒定比值分流部分 流体到流量传感部件。
热式气体质量流量计-360百科
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
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。
mems热式质量流量计工作原理
MEMS热式质量流量计是一种常用于测量气体流量的仪器，其工作原理基于MEMS（Micro-Electro-Mechanical Systems，微电子机械系统）技术和热物理学原理。
这种流量计具有精度高、响应速度快、体积小等特点，广泛应用于工业和科研领域。
下面将从结构特点、工作原理和应用领域等方面介绍MEMS热式质量流量计的工作原理。
一、结构特点1.微型化结构MEMS热式质量流量计主要由微加工技术制作而成，整体结构非常微小。
其尺寸通常在毫米级别，因此具有体积小、重量轻的特点。
2.热敏传感器流量计的核心部件是热敏传感器，它通常采用热敏电阻、热电偶或热敏薄膜等器件。
当气体流经热敏传感器时，热敏传感器的温度会随流体流速的变化而发生相应变化。
3.微型加热器为了维持热敏传感器的恒定温度，MEMS热式质量流量计通常还配备有微型加热器。
微型加热器可以根据流体流速的变化调节热敏传感器的温度，从而实现流量的测量。
二、工作原理1.传感器供电当MEMS热式质量流量计接通电源后，热敏传感器和微型加热器会被供电，开始工作。
2.热传导机制当气体流经热敏传感器时，气体与热敏传感器的热量交换会引起热传导效应。
气体的流速越大，热量的带走越快，热敏传感器的温度就会相应下降。
3.温度补偿为了准确测量气体流速，需要对热敏传感器的温度进行补偿。
而微型加热器就起到了这一作用。
通过微型加热器对热敏传感器的加热，可以保持热敏传感器的温度始终处于一个稳定的状态，从而实现对气体流速的精确测量。
三、应用领域MEMS热式质量流量计由于其体积小、功耗低、响应速度快等特点，被广泛应用于各种气体流量测量领域。
1.工业自动化在工业自动化控制系统中，常常需要对气体流量进行准确测量。
MEMS热式质量流量计可以满足工业自动化设备对于流量测量的需求，广泛应用于气体流量的监测和控制。
2.能源领域在能源行业，对气体流量的准确测量是非常重要的。
MEMS热式质量流量计可以用于天然气、煤气等能源的流量测量和监测，为能源行业的生产和管理提供重要支持。
热式气体质量流量计工作原理
热式气体质量流量计工作原理
热式气体质量流量计（或称热式流量计）是利用传感器受流体冷却效应变化来测量气体质量流量的仪器。
热式流量计通常由两个传感器组成，一个作为“加热器”，另一个作为“测温器”。
传感器通常采用可供直流通电的纯电阻丝或薄膜材料制成。
工作原理如下：
1. 加热器传感器：加热器被通电，使得传感器加热到设定温度，保持一个稳定的热平衡。
当气体流过加热器传感器时，气体带走了一部分热量，导致传感器温度降低。
2. 测温器传感器：测温器传感器位于加热器传感器的下游。
该传感器被设计为只测量气体的温度，而不受气体质量流量的影响。
3. 温差测量：通过测量加热器和测温器之间的温差来确定气体质量流量。
当气体流量增加时，气体带走的热量也增加，导致加热器温度下降更多，从而增加了加热器与测温器之间的温差。
4. 测量和计算：根据加热器与测温器之间的温差以及已知的加热器特性和气体性质，可以计算出气体的质量流量。
值得注意的是，热式流量计对气体的物性参数要求较高，如气
体密度、比热容等。
因此，在使用热式流量计时需要提供准确的气体物性参数，以获得更准确的流量测量结果。
SAGE热式质量流量计
快速响应
热传导速度较快，响应 时间短，能够快速跟踪
流体的变化。
局限性
对流场要求高
要求流场稳定，不能有涡流、湍流等现象， 否则会影响测量精度。
对流体物性敏感
对流体的物性较为敏感，如密度、比热容等， 需要针对不同流体进行校准和补偿。
受环境温度影响
环境温度的变化会影响热传导的速度和效率， 从而影响测量精度。
应用拓展
工业自动化
将热式质量流量计应用于更多的工业领域，如石 油、化工、制药等，提高生产效率。
环境监测
拓展流量计在环境监测领域的应用，如气体排放 监测、空气质量监测等。
智能家居
将热式质量流量计应用于智能家居领域，如智能 热水器、智能空调等，提高生活品质。
市场前景
市场需求增长
01
随着工业自动化和智能化的发展，热式质量流量计的市场需求Fra bibliotek生物工程
在生物工程实验中，热式质量流量 计可用于监测培养液或气体的流量， 控制细胞培养和发酵过程。
环境监测
在环境监测领域，热式质量流量计 可用于监测气体排放和大气污染物 的浓度，为环境保护和治理提供数 据支持。
环境监测
大气污染
监测大气中各种污染物的浓度， 如二氧化硫、氮氧化物等，评估 环境质量和空气质量指数。
水质监测
在水质监测中，热式质量流量计 可用于监测水体中各种污染物的 排放量，确保水质安全和符合标 准。
04
优势与局限性
优势
高精度测量
采用先进的热传导原理， 对流体的质量流量进行 高精度测量，测量精度
高。
宽测量范围
可测量多种流体，如气 体、液体和蒸汽，测量
范围广泛。
非接触式测量
热式质量流量计原理
热式质量流量计原理热式质量流量计是一种广泛应用于工业生产中的流量测量仪器，它通过测量流体的传热特性来实现对流量的准确测量。
其原理基于流体通过传感器时，流体带走了热量，因此通过测量传感器的温度变化可以推导出流体的质量流量。
下面将详细介绍热式质量流量计的原理。
首先，热式质量流量计的传感器是其核心部件，传感器通常由两个温度传感器组成，一个是加热元件，另一个是测量元件。
加热元件通过电流加热，使流体周围的温度升高，而测量元件则测量流体通过时的温度变化。
当流体流过传感器时，流体带走了加热元件产生的热量，导致测量元件的温度发生变化。
根据流体带走的热量与流体的质量流量成正比的关系，可以通过测量元件的温度变化来计算出流体的质量流量。
其次，热式质量流量计的测量原理是基于流体的传热特性。
当流体流过传感器时，流体带走了加热元件产生的热量，导致测量元件的温度发生变化。
根据流体带走的热量与流体的质量流量成正比的关系，可以通过测量元件的温度变化来计算出流体的质量流量。
因此，热式质量流量计不需要依赖流体的密度和压力等参数，只需测量流体的温度变化即可实现对流量的准确测量。
最后，热式质量流量计具有快速响应、高精度和良好的稳定性等特点，适用于各种工业场合的流量测量。
同时，热式质量流量计还具有一定的温度测量功能，可以实现对流体温度的同时测量，提高了测量的综合性能。
在工业自动化控制系统中，热式质量流量计被广泛应用于流体流量的监测和控制，为工业生产提供了重要的技术支持。
总之，热式质量流量计通过测量流体的传热特性来实现对流量的准确测量，其原理基于流体带走了加热元件产生的热量，通过测量元件的温度变化来计算出流体的质量流量。
热式质量流量计具有快速响应、高精度和良好的稳定性等特点，是一种在工业生产中广泛应用的流量测量仪器。
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。
热式质量流量计的工作原理 -回复
热式质量流量计的工作原理-回复热式质量流量计用于直接测量气体的质量流量，并且不需要温压补偿，具有高精度和长期稳定性的特点，可用于压缩空气的计量，过程行业的气体流量测量，或者污水处理厂等的生物沼气测量。
热式质量流量计采用热扩散原理，热扩散技术是一种在苛刻条件下性能优良、可靠性高的技术。
其典型传感元件包括两个热电阻（铂RTD），一个是速度传感器，一个是自动补偿气体温度变化的温度传感器。
当两个RTD被置于介质中时，其中速度传感器被加热到环境温度以上的一个恒定的温度，另一个温度传感器用于感应介质温度。
流经速度传感器的气体质量流量是通过传感元件的热传递量来计算的。
气体流速增加，介质带走的热量增多。
使传感器温度随之降低。
为了保持温度的恒定，则必须增加通过传感器的工作电流，此增加的部分电流大小与介质的流速成正比。
关于热式气体质量流量计量原理
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。
热式质量流量计工作原理
热式质量流量计工作原理
热式质量流量计是一种常用于测量气体或液体流量的在线仪器。
其工作原理基于传热原理，通过测量流体对热量传递的影响来确定流体的质量流量。
热式质量流量计通常由两个温度传感器和一个加热器组成。
其中一个温度传感器位于加热器的上游，另一个位于下游。
加热器通过加热流体，使之在流经过程中保持一定温度差。
传感器可以测量流体传递的热量和温度变化。
当流体通过加热器时，流体将带走一部分热量，从而导致上下游温度传感器的温度发生变化。
这个温度差与流体的流量成正比。
计算机控制系统会根据温度差的变化来计算质量流量。
热式质量流量计有许多优点。
首先，它可以测量非常低的流量，比如气体和液体的微小流量。
其次，热式质量流量计对流体的物理或化学特性变化不敏感，具有很高的精度。
此外，热式质量流量计响应速度快，可以实时监测流体的变化。
然而，热式质量流量计也有一些限制。
例如，它对流体的温度和压力敏感，需要在一定的工作温度和压力范围内使用。
此外，粘度较高的流体也可能影响其准确性。
总的来说，热式质量流量计是一种有效测量气体或液体流量的仪器，其工作原理基于传热原理。
它的高精度和快速响应使其在许多工业领域得到广泛应用，如化工、制药和食品加工等。
什么是热式质量流量计
什么是热式质量流量计热式质量流量计（Thermal Mass Flowmeters，简称TMF），也被称为量热式流量计，是一种用于测量流体质量流量的仪器。
它主要通过利用流体流过外热源加热的管道时产生的温度场变化，或者利用加热流体时流体温度上升某一值所需的能量与流体质量之间的关系来测量流体质量流量。
热式质量流量计主要用于测量气体的质量流量，并且具有压损低、流量范围度大、高精度、高重复性和高可靠性等特点。
工作原理热式质量流量计的工作原理基于热扩散原理，即流体与热源之间的热量交换关系。
具体来说，热式质量流量计内部包含两个主要传感器：一个是速度传感器（通常为加热器），另一个是温度传感器。
这两个传感器被置于被测气体中，速度传感器被加热，而温度传感器则用来测量气体的温度。
随着气体流量的增加，带走的热量也会增加，导致温度传感器的温度下降。
通过测量温度传感器前后的温度变化值和通过管道的气体质量流量之间的线性关系，可以计算出气体的质量流量。
分类根据热源及测温方式的不同，热式质量流量计可分为接触式和非接触式两种：接触式热式质量流量计：加热元件和测温元件都置于被测流体的管道内，与流体直接接触。
这种流量计适于测量气体的较大质量流量，但由于元件易受流体腐蚀和磨损，影响仪表的测量灵敏度和使用寿命，因此测量高流速、有腐蚀性的流体时不宜选用。
非接触式热式质量流量计：加热及测温元件都置于流体管道外，与被测流体不直接接触。
这种流量计克服了接触式的缺点，可测量低流速微小流量，且测量过程中不易受流体腐蚀和磨损的影响。
应用领域热式质量流量计在多个行业中都有广泛的应用，包括但不限于：石化工业：在石油、天然气等液体和气体的计量和控制中发挥重要作用。
化工行业：用于测量各种化工原料和产品的流量，确保生产过程的稳定性和安全性。
医药行业：在制药过程中测量流体流量，如药品原料的输送、混合和反应等过程。
食品行业：用于食品机械的测量及微流量测量，如乳制品、饮料等产品的生产过程中的流量监控。
热式流量计
内容
一、热分布式TMF 热分布式
原理 分类
二、基于金氏定律的浸入型TMF 基于金氏定律的浸入型
热散失率公式 温度测量法 功率消耗测量法（恒温差测量法） 功率消耗测量法（恒温差测量法）
五、TMF的分类 的分类 六、TMF选用考虑要点 选用考虑要点 七、TMF选用 选用 八、TMF安装使用 安装使用 九、TMF应用举例 应用举例
热分布式TMF——原理 原理(3) 热分布式
总的热传导系数A中 因测量管壁很薄 总的热传导系数 中,因测量管壁很薄 且具有相对较高的热导率,仪表制成 且具有相对较高的热导率 仪表制成 后其值不变，因此A的变化可简化认 后其值不变，因此 的变化可简化认 为主要是流体边界层热导率的变化。 为主要是流体边界层热导率的变化。 当使用于某一特定范围的流体时， 当使用于某一特定范围的流体时，A 和cp都可视为常数，则质量流量仅与 温差Δ 成正比，如图Oa段所示。 Oa段所示 温差ΔT成正比，如图Oa段所示。
内容
∆T=T1-T2与质量流量成精确的线性关系。
（二）液体热式质量流量计——特点 液体热式质量流量计
这种类型的TMF其测量范围有 其测量范围有0~200g/h和 这种类型的 其测量范围有 和 0~1000g/h（用水标定）两种。 （用水标定）两种。 流体粘度允许高达200mPa•s。 流体粘度允许高达 。 仪表最大压差4MPa。 仪表最大压差 。 流量测量精确度为±0.5%FS。 流量测量精确度为±0.5%FS。
A qm = K ∆T cp
Oa段为仪表正常测量范围，仪表出口处流体不带走热量， 段为仪表正常测量范围，仪表出口处流体不带走热量， 段为仪表正常测量范围 或者说带走热量极微；超过a点流量增大到有部分热量被 或者说带走热量极微；超过 点流量增大到有部分热量被 带走而呈现非线性，流量超过b点则大量热量被带走 点则大量热量被带走。 带走而呈现非线性，流量超过 点则大量热量被带走。
热式气体质量流量计-全球百科
热式气体质量流量计-全球百科
一、概述
热式气体质量流量计基于传热原理，通过检测管道内流体与流量传感器之间的热量交换关系来测量流量。
热式气体质量流量计具有压损低、量程大、高精度和高可靠性、无可动部件且可用于极低气体流量监控和控制等优点。
热式气体质量流量计能测量极低的流量，在线式可以测量0.008m/s的流体。
目前嘉可仪表JK型热式气体质量流量计电路基于微控制器方案，以单片机或DSP为核心处理单元，负责传感器的驱动、恒温差或恒功率闭环控制、信号采样、线性化修正、V/I转换等。
这种方式运算精度高、系统集成性好、用户界面友好。
二、工作原理
热式气体质量流量计可分为：恒温差法和恒功率法。
从热式气体质量流量计的发展历史来看，恒温差式流量计更先应用于实际工业的介质测量，但是随着生产要求的不断提高，恒温差式流量计已经很难满足一些特殊生产的需要，这就使恒功率式流量计成为重点的研究方向。
恒功率热式气体质量流量计测量原理是在需要被测的流体中布置热源以及传感器，可根据所需要精度不同选择不同的精度的传感器，但布置在流体中的两个传感器必须一致，并且固定在热源两侧，使用恒压源对热源进行加热，由于对流换热以及流速的影响，会使得两个温度传感器的阻值不同，即温度不同。
温度传感器通过惠斯通电桥进行
差分放大，由于两个温度传感器的阻值不同会导致电桥不平衡，继而通过测量电桥的电压来反映流体流量。
质量流量计计算公式
质量流量计计算公式质量流量计（mass flow meter）是一种测量流体质量流量的仪表。
它通过测量流体的质量或密度，并结合流体的速度或体积流量，来计算流体的质量流量。
质量流量计广泛应用于工业生产和实验室研究中，用于测量气体、液体和固体的质量流量。
下面将介绍几种常见的质量流量计及其计算公式。
1. 热式质量流量计（Thermal Mass Flow Meter）热式质量流量计是一种基于热传导原理的流量计。
它通过加热元件和测量元件组成，加热元件提供恒定的热量，测量元件用于测量流体温度的变化。
根据维护能量平衡的原理，可以计算得到流体的质量流量。
计算公式：质量流量（Qm）=Cp*ΔT*K其中，Cp为流体的热容，ΔT为加热元件和测量元件之间的温差，K为仪表的灵敏度。
2. 脉冲质量流量计（Coriolis Mass Flow Meter）脉冲质量流量计是一种利用科里奥利力效应测量流体质量流量的仪表。
它通过将流体通过一根特殊形状的振动管，当流体流过振动管时，会产生科里奥利力，引起管的振动频率或相位的变化。
根据振动参数的变化，可以计算得到流体的质量流量。
计算公式：质量流量（Qm）=ρ*A*V*K其中，ρ为流体的密度，A为振动管的横截面积，V为振动管的速度，K为仪表的灵敏度。
3. 惯性质量流量计（Momentum Flow Meter）惯性质量流量计是一种利用流体动量守恒原理测量流体质量流量的仪表。
它通过改变流体的方向，使其产生一个相反的冲击力，然后测量这个冲击力的大小来计算流体的质量流量。
计算公式：质量流量（Qm）=ρ*A*(V2-V1)其中，ρ为流体的密度，A为流体流过的截面积，V1和V2为流体的初始速度和冲击速度。
需要注意的是，不同类型的质量流量计采用的计算公式可能有所不同，具体的公式会根据仪表的特性和工作原理进行调整。
此外，为了提高测量的准确性，还需要考虑到仪器的精度、温度和压力的影响等因素。
在使用质量流量计进行流量测量时，应严格按照仪表厂家提供的操作说明进行操作，以确保测量的准确性和可靠性。
热式质量流量计
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热式质量流量计
量热式流量计
01 原理
03 分类 05 缺点
目录
02 用途 04 优点
热式质量流量计是利用流体流过外热源加热的管道时产生的温度场变化来测量流体质量流量，或利用加热流 体时流体温度上升某一值所需的能量与流体质量之间的关系来测量流体质量流量的一种流量仪表。
原理
热式质量流量计(Thermal Mass Flowmeters，简称TMF)在国内习称量热式流量计，是利用流体流过外热源 加热的管道时产生的温度场变化来测量流体质量流量，或利用加热流体时流体温度上升某一值所需的能量与流体 质量之间的关系来测量流体质量流量的一种流量仪表。一般用来测量气体的质量流量。具有压损低;流量范围度大; 高精度、高重复性和高可靠性;无可动部件以及可用于极低气体流量监测和控制等特点.利用加热流体的热量(或 温度)变化测量流体的质量流量已有很长的历史。早期的TMF直接将加热线圈和测温元件放入流体中与流体直接接 触，是一种接触式流量计，由于不能解决嘴蚀和磨损以及防爆等问题，使它的工业应用受很大的限制。托马斯流 量计是这种流量计的代表，主要用来测量较大流量的气体质量流量;到20世纪50年代，人们提出了一种与流体不 接触的边界层流量计，克服了接触式流量计的缺点，但测量结果易受介质参数(如导热系数、比热容、粘度等)的 影响，可以用来测量较大的液体流量;到70年代，基于测量流体温度分布的热分布型TMF，由于其独特的优点在国 内外得到了很快的发展，用来测量气体的微小流量，随着科技的发展，经过对流量计结构上的重新设计，在接触 式流量计的基础上，人们提出了一种浸入型的TMF，也得到了很快的发展，可以用来测量较大管径的气体流量。 综上所述，TMF是一种主要用来测量气体质量流量的直接式质量流量计。
热式质量流量计
热式质量流量计热式质量流量计：利用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。
基本原理：利用外热源对被测流体加热，测量因流体流动造成的温度场变化来反映质显流量。
热式质量流量计根据热源及测温方式的不同可分为接触式和非接触式两种。
1．接触式热式质量流量计这种质量流量计的加热元件和测温元件都置于被测流体的管道内，与流体直接接触，常被称为托马斯流量计，适于测量气体的较大质量流量. 由于加热及测量元件与被测流体直接接触，因此元件易受流体腐蚀和磨损，影响仪表的测量灵敏度和使用寿命。
测量高流速、有腐蚀性的流体时不宜选用，这是接触式的缺点。
2．非接触式热式质量流量计这种流量计的加热及测温元件都置于流体管道外，与被测流体不直接接触，克服了接触式的缺点。
美国SIERRA (斯亚乐) 公司简介美国SIERRA公司创建于1971年，是美国知名企业。
公司集热式质量流量计与控制器、涡街式质量流量计及超声波流量计的研发、生产、服务于一体。
拥有多项专利制造技术，以先进的设备、严格的管理、优质的服务，打造了世界一流品牌，产品销售遍及全世界。
美国SIERRA产品获美国国家多项奖，并在流量计量领域具有多项发明与创新：世界上第一个自动化的成套基准流量标定系统世界上第一个涡街质量流量计世界上第一个多参数涡街质量流量计世界上第一个涡街式BTU质量流量计世界上第一个带可清洁传感器的热式质量流量计、控制器世界上第一个低成本的微管热式质量流量计世界上第一个可分体安装的现场数显的热式质量流量计世界上第一个以数字化的电子元件驱动传感器的热式质量流量计世界上第一个带现场数字显示的低成本热式质量流量计世界上第一个带先进电子元件的快速响应工业热式质量流量计世界上第一个带先进电子元件的高纯度工业热式质量流量计世界上第一个低价格、高性能的数字式质量流量计、控制器Dial-A-Gas和现场、远程引导模块控制界面世界上第一个带有DRY SENSOR技术传感器的工业热式质量流量计美国SIERRA产品除了在国际上已广泛应用于美国钢铁集团、陶氏化学公司、韩国浦项制铁等国际知名大型企业，并被纳入美国航空航天局的应用设备清单,在国内也广泛应用于镇海石化、扬子石化、抚顺石化、吉林化工、广州石化、茂名石化、鞍山钢铁厂、韶关钢铁厂、武汉钢铁厂、宝山钢厂、安阳钢厂、柳州钢厂、酒泉钢厂、益阳电厂、华能武汉发电厂、大连发电厂、绍兴远东热电厂、锦州热电厂、福州华电可门发电厂、上海中芯国际、武汉长飞光纤等等大型企业。
热式气体质量流量计原理和标定过程
热式气体质量流量计原理和标定过程热式气体质量流量计是一种常用的流量测量仪器，用于测量气体在管道中的流量。
其原理是通过测量气体通过加热丝导致的温度变化来计算气体的质量流量。
在工业生产中，热式气体质量流量计被广泛应用于石油化工、制药、食品加工等领域。
本文将介绍热式气体质量流量计的原理和标定过程。
一、热式气体质量流量计的原理热式气体质量流量计的原理基于加热丝所受的对流冷却作用。
当气体流过加热丝时，气体流速越快，对流冷却作用越强，导致加热丝的温度降低。
测量加热丝受冷却作用后的温度变化，即可计算出气体的质量流量。
热式气体质量流量计的工作原理可以用以下公式表示：\[Q=MC_p\Delta T\]其中，Q为流量，M为气体质量，C_p为定压比热，ΔT为温度变化。
热式气体质量流量计的测量原理是利用加热丝受到的冷却作用来判断气体流量，其准确性受到温度的影响。
因此，要保证测量的准确性，需要对热式气体质量流量计进行定期的标定。
二、热式气体质量流量计的标定过程热式气体质量流量计的标定过程通常分为实验室标定和现场标定两种方式。
1.实验室标定实验室标定是指将热式气体质量流量计安装在标定装置上，以标准流量作为输入，通过比对测量结果与标准流量值的差异，来确定流量计的准确性。
实验室标定需要精密的标准流量仪器和标准气体，因此成本较高，但标定结果准确可靠。
2.现场标定现场标定是指将热式气体质量流量计直接安装在流体管道上，利用相关的标定设备进行标定。
现场标定相对于实验室标定来说更加方便和经济，但标定结果可能受到环境条件和流体状况的影响。
因此，在实际应用中，一般会根据需要选择实验室标定和现场标定相结合的方式进行标定。
无论采用何种方式，热式气体质量流量计的标定过程都需要以下步骤：1)准备工作在进行标定之前，需要对设备和标准气体进行检查，并将相关仪器调整到标定状态。
2)标定参数设置设定标定参数，如温度、压力、流速等，以确定标定的范围和精度。
热式质量流量计和科里奥利质量流量计的区别
热式质量流量计和科里奥利质量流量计的区别
质量流量计分直接式和间接式两种。
直接式质量流量计利用与质量流量直接有关的原理进行测量，目前真正成为商品大量应用只有热式质量流量计和科里奥利力质量流量计两类。
间接式质量流量计以压力、温度补偿式最为流行。
1、热式质量流量计（恒温差TMF）
热式质量流量计的优点：
（1）球阀安装，安装拆卸方便，并可以带压安装。
（2）测量值不受压力和温度影响。
（3）响应迅速。
热式质量流量计的缺点：
（1）精度不及其他类型流量计，一般为3%。
（2）适用范围窄，只能用于测量干燥的非爆炸性的气体，如压缩空气、氮气、氩气及其他中性气体。
2、科里奥利质量流量计（CMF）
科里奥利质量流量计是利用流体在振动管中流动时，产生与质量流量成正比的科里奥利力原理制成的一种直接式质量流量计。
科里奥利质量流量计的优点：
（1）直接测量质量流量，准确度高。
（2）测量值不受物性（密度、粘度）影响。
（3）无前、后直管段要求。
（4）可测量各种非牛顿流体及粘滞和含微粒的浆液。
科里奥利质量流量计的缺点：
（1）重量体积较大、价格昂贵。
（2）零点不稳定。
（3）只限于中小口径。
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/
流易
量安
计
装 维
利用热扩散原理制造的流量计有两种设计方法， 基于共同的模型，如图一：
护
其中， P——耗散功率 ΔT——两个传感器间的温度差 D——与实际流动有关的常数 E——与测量气体的热性能有关的系数 qm——质量流量 k——指数系数
温度传感器（RTD）分别置于气流中两金属细管内，一热电阻测得气流温度T；另一细管 经功率恒定的电热加热，其温度Tv高于气流温度，气体静止时Tv最高，随着质量流速ρU增加， 气流带走更多热量，温度下降，测得温度差ΔT=Tv-T.这种方称作“温度差测量法”或“温 度测量法”。 若保持ΔT恒定，控制加热功率随着流量增加而增加功率，这种方法称作“功率 消耗测量法”。
一、概述
热
式
特点
针对用户问题的解决方案
气
恒温度加热设计，直接质量流量测量
出色的稳定性、重复性，满足用户对流量监 测的要求
体 质
无需附加设备；无需流量计算机
量
无需压力变送器（标定时对压力进行补偿） 减少用户现场安装、维护的环节及费用
流
无需温度变送器（按照实际温度进行温补）
量
所有产品采用无活动部件设计
不会因介质脏或介质颗粒造成传感器堵塞
/
流易
量安
计
装 维 护
5.3结构类型选择
1、一体型结构，即传感器、变送器、显示部 分为一体，供电为220VAC或24VDC。显示部 分相当于一台流量积算仪，显示瞬时流量和累 积流量，设置报警点和输出4~20mA线性信号。
2、分体型结构，即传感器、变送器和显示部 分分离，显示部分为一台独立的只能流量积算 仪，显示瞬时和累计流量，设置报警点和输出 4~20mA线性信号。两部分通过三根线连接， 故变送器为三线制。
0-1292
0-3291
100
1000
1000
1000
470
流
150
0-41.1
0-2584
0-7404
150
2000
2000
2000
940
量
200
0-73.1
250
0-114
0-5168 0-7752
0-13613 0-20564
200
4000
4000
4000
1880
250
6000
6000
6000
5.4仪表输出类型选择
1、线性输出 一体型结构输出的模拟信号是标准4~20mA线性信号，在分体型结构中从变送器单元输出的 4~20mA信号，线性较差，只有再从流量积算仪输出的信号才是准线性4~20mA信号。 2、从流量积算仪再输出的4~20mA，可以人为设定整个流量范围的一段。例如：某流量计量 程为0~5000Nm3/h，输出4~20mA线性信号，可以设定0~3000Nm3/h，100~1500Nm3/h…输 出4~20mA。 3、小信号切除：对某些用户来讲，需要小信号切除，以保证没有流量时显示为0或不计量。 4、输出滤波：气体在管道中流动，由于各种原因总是有些扰动，表现为输出数字显示跳动， 增大积算仪中滤波系数，可以使跳动减小，有利观察。
城市煤气 44 111 177 444 740
1480 2960 4440 6393 11366 17760
25574 34809 45465 57542 71040 102297 159840 284160
氯气 109 273 436 1092 1820 3640 7280 10920 15724 27955 43680
5、通讯接口：用户需要通讯接口时，请在订货时说明。 注：上述所有项目都是产品必须具备的性能，只有流量积算仪输出4~20mA信号，通讯接口和 报警点数量为选项。
900
77760 77760 77760 77807
1000 0-1828 0-124032 0-329028
1000
96000 96000 96000 45120
1200 0-2632 0-178606 0-473801
1200 138240 138240 138240 64972
1500 0-4113 0-279072 0-740314
29721 40454 52838 66873 82560 118886 185760 330240
液化气 84 211 339 847
1143 2826 5652 8478 12208 21703 33912
48833 66467 86814 109874 135648 195333 305208 542592
百分比），然后由厂家确定量程。一般采用空气或氮气标定，然后通过仪表转换系数修正；
3、声明： 量程选择上限受到设备条件限制，高上限采购前请与厂家确定技术明细。
4
表一 空气质量流量范围
表二 几种常用气体流量范围上限表
热
DN (mm)
25
最小 (kg/h) 0-1.14
常用 (kg/h) 0-78
最大 (kg/h) 0-204
9676
15052
500
33120
15120
23520
600
47692
21772
33868
700
64915
29635
46099
800
84787
38707
60211
900
107308
48988
76204
1000
132480
60480
94080
1200 1500
190771 298080
87091 136080
DN(mm) 25 40
氩气(Ar) 82 207
氦气(He) 37 94
天然气 58 147
50
331
151
235
80
828
378
588
100
1380
630
980
150
2760
1260
1960
200
5520
2520
3920
250
8280
3780
5880
300
11923
5443
8467
400
21196
Ø3（标准）、Ø4
传感器材质
316不锈钢、哈氏合金、钛
探杆直径
Ø19（标准）、Ø16、Ø12
探杆材质
316不锈钢（标准）、哈氏合金
仪表供电
24VDC/400mA 或 220VAC/2W
输出信号
4～20mADC，最大负载1000Ω ；RS-485通讯接口
现场显示
大屏幕LED显示：四位瞬时流量，八位累积流量
适用管径范围 Ø6~Ø6000
使用压力范围 负压，0~1.0MPa，0~1.6MPa，0~2.0MPa，0~3.0MPa
适用介质温度范围 -20~60℃，60~100℃，100~150℃，150~200℃，200~300℃
适用介质
各类单一或定百分比的混合气体，含尘、含沙、含湿气以及各种 腐蚀性气体
传感器直径
定证书中体现
2、量程上下限的确定： （1）下限的确定：因为热式气体质量流量计对低流速敏感，最低可测量0.05m/s流速，所
以在选型中不需考虑下限； （2）上限的确定：主要由工艺流程设计值确定，一般仪表上限高于设计上限20%左右，以
提高容错率； （3）混合气体量程：对于混合气体，用户应给出标方密度和摩尔比值（各种成分占总量的
62899 85612 111820 141523 174720 251596 393120 698880
5
热式气体质量流量计
热
5.2安装方式选择
式高
气 体 质 量
/
精 度
压 损 小
1、建议：管径≤Ø100时，选择管道式安装； 管径＞Ø100时，选择插入式安装。
2、如果现场管道已安装好，有没有安装法兰，只能选择插入安装方式时，可在订购时与厂 家说明。
135475 211680
2000
529920
241920
376320
标准状态：温度为0℃，压力为1.01325×105Pa绝压。 注：流量现实的单位可选kg/h、t/h或Nm3/h、Nkm3/h
瓦斯气 51 129 206 516 860
1720 3440 5160 7430 13209 20640
3
热式气体质量流量计
热
四、外形尺寸
式高
气 体 质
精 度
压 损
量小
/
热式气体质量流量计标准外形尺寸如图二所示，部分尺寸可根据现场要求订制。
/
流易
量安
计
装 维
护
五、选型指南
5.1量程与通径的选择
1、查表法： 表一：空气质量流量范围选择表； 表二：四种常用气体的标定流量范围选择表； 表三：常用气体流量上限值。 为了检定和使用方便，仪表出厂时对量程要进行标定和检查。量程上限值，将在标牌和检
2820
计
300
0-165
0-11162
0-29613
300
8640
8640
8640
4060
400
0-292
0-19845
0-52645
400
15360 15360 15360
7219
500
0-457
0-31008
0-82257
500
24000 24000 24000 11280
600
0-658
0-44652
1500 216000 216000 216000 101520
2000 0-7312 0-496128 0-1316113