浅谈热式质量流量计的原理及应用
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。
热式气体质量流量计应用与安装
热式气体质量流量计应用与安装隨着技术的发展，热式质量流量计应用得越来越广，在此情况下，对热式气体质量流量计的应用与安装做一些分析，本文作出如下分析，仅供参考。
标签：热式气体质量流量计;制造原理;应用;安装一、前言本文主要通过对热式质量流量计的介绍，通过绍质量流量计的原理、特点、应用范围，流量计的运行要求，阐述热式气体质量流量计的安装技术要求和应用注意事项。
二、热式质量流量计工作原理热式气体质量流量仪表其制造原理有两种，第一种是在测量管上建立一个热分布场，当介质沿温度分布场流动时，热分布场便随之改变，依据其特点称为热传导分布式流量计，因热分布场的建立是在一个特制的管段上，也称为管段式;第二种是利用金氏定律制造的流量计，金氏定律描述了热消散（冷却）效应与流速、温度之间的关系，在制造结构上由于其检测部分插入所测管道内，因而称为浸入式。
2.1、基于热分布原理所制造的热式气体质量流量计热分布式气体质量流量计的原理如下图1所示。
其结构及元件的作用如下：（1）流量传感器：将绕组、电阻、检测元件集成一管段内构成传感器。
（2）绕组：检测与加热，与电阻一起组成电桥。
（3）测量管内壁;与被测流体直接接触。
（4）转换器：含恒流电流（5）和放大器（6），主要作用是提供加热电源并对电流信号检测与输出。
其工作过程为：恒流电源（5）一个恒定的电流，电流通过线圈时产生热量，热量通过线圈的绝缘层、测量管传导给所测量的流体的边界层，再通过边界层传导给测量管内和介质。
当测量管内介质无流速时，其温度分布见测量管轴向温度分布中Q=0的虚线所示，在流体的上下两端处于一种对称分布状态，其对称线为测量管的中心线，在这种状态下电桥处于一种平衡的状态，其电流输出为零;如果测量管内有介质流动时（沿箭头方向），流体将部分热量由上游沿着箭头方向带给下游，从而改变了温度的分布（温度分部见测量管轴向温度分布中实线所示），温度改变导致检测电阻值的改变，电桥处于一种不平衡状态，产生电流输出，由电桥测出两组线圈电阻值的变化，进而求得两组线圈平均温度差ΔT。
浅谈热式质量流量计在核电厂中的应用
浅谈热式质量流量计在核电厂中的应用摘要：本文着重介绍了热式质量流量计的工作原理、优缺点，通过案例分析了热式流量计在核电厂中的应用和故障处理。
关键词：热式质量流量计；工作原理；故障处理；核电厂1概述在核电项目中现场使用的常规仪表，主要分为压力、温度、流量、液位和分析仪表。
而流量是测量核电厂重要的工艺过程参数之一，常用的流量测量仪表有孔板流量计、电磁流量计、转子流量计、超声波流量计以及热式质量流量计等。
目前，热式质量流量计多用于工业中气体流量的测量，在核电厂中普遍用于通风系统流量测量场合。
2热式质量流量计2.1热式质量流量计的工作原理热式质量流量计可以直接测量气体的质量流量。
它是利用热传导原理，即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。
一般情况下，热式质量流量计主要用于气体测量。
2.2热式质量流量计的主要特点：热式质量流量计的优点1.量程比高，一般可达1000:1。
2.采用了无活动部件设计。
3.采用一体化设计，无需压力变送器、温度变送器等附加设备。
4.精度高，不需要温压补偿。
5.采用了铂RTD传感器。
6.安装、维护成本低。
7.特别适合大管径、低流速场合。
热式质量流量计的缺点1.如果管道中待液，或介质中含有其他杂质，会导致测量误差；2.如果测量混合气体，气体组分改变则需要重新根据动态曲线计算出内部参数并设定，如果气体组分不稳定则测量会有误差。
3热式质量流量计的应用3.1更衣室空气处理机组送风A/B序列读数不一致测量需求：FT081A/B分别测量一般区域空气处理机组MS-01A/B送风流量，流量控制器FICA081A/B分别监控A/B序列的送风风量，该信号送至PLS，用于控制、报警和指示。
空气处理机组MS-01A/B送风流量信号在主控制室显示，用于诊断和监控。
问题描述：更衣室空气处理机组送风A/B序列（1-VXS-JE-FT081A/B）读数不一致。
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体测量仪器，广泛应用于工业和实验室等领域。
它通过测量气体在流动过程中的热传导和冷却效应来确定气体的流速和质量流量。
本文将详细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绝热条件下气体的热传导效应。
当气体流经热敏元件时，由于传热系数不同，导致热敏元件的温度产生变化。
根据流动气体的传热方程，可以得到流过热敏元件的气体流量和质量流量。
热式气体质量流量计的核心部件是热敏元件，通常采用铂丝或薄膜材料制成。
当气体流经热敏元件时，热敏元件受热后温度升高，然后通过传感器测量温度的变化，再根据气体的传热原理计算出流量和质量流量。
二、热式气体质量流量计的标定过程1.准备工作：首先需要准备标定装置，包括标定管道、标定阀门、标定仪表等设备。
接着对流量计进行吹扫清洗，确保测量精度。
2.标定装置安装：将标定装置连接到被测气体管道，确保连接紧密，避免漏气。
3.参数设置：将标定仪表的参数设置为被测气体的类型和流量范围，同时确定标定温度和压力。
4.标定过程：打开标定阀门，调节流量，使其逐渐增大，同时读取标定仪表的数据，记录下流量计的输出信号和被测气体的实际流量。
5.数据处理：根据标定数据，进行曲线拟合和数据处理，得到流量计的输出标定曲线和误差范围。
6.标定结果验证：通过再次调节流量并比对实际测量值和标定曲线的输出值，确认标定结果的准确性。
热式气体质量流量计的标定是保证其准确测量的重要环节。
只有经过严格的标定过程，才能确保流量计的测量结果准确可靠。
三、热式气体质量流量计的应用热式气体质量流量计主要应用于工业生产中的气体流量测量和控制，广泛用于化工、冶金、石油、天然气等领域。
它具有测量精度高、稳定性好、响应速度快等优点，是流体测量领域中的重要仪器之一。
在实验室领域，热式气体质量流量计也被广泛应用于科研领域的气体流量测量和控制。
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
热式气体质量流量计 原理
热式气体质量流量计是一种基于热传导效应和温度测量技术的高精度流量测量仪器。
本文将详细介绍热式气体质量流量计的原理及应用，主要包括以下方面：热传导效应：热传导是热量在两种不同物质之间传递的过程。
当两种物质的温度不同时，热量将从高温物体传递到低温物体，直到两者的温度相等。
热式气体质量流量计利用这一原理，通过对流经传感器的气体进行加热和测温，实现对气体质量流量的测量。
温度与流速的关系：在热式气体质量流量计中，气体的流速与加热元件和测温元件之间的温差成正比。
当气体流经加热元件时，气体被加热，温度升高；当气体流经测温元件时，气体的温度被测量，与加热元件的温差就能反映出气体的流速。
加热元件与测温元件的布局：加热元件和测温元件的布局是热式气体质量流量计的关键部分。
通常，加热元件和测温元件被放置在流体的两侧，形成热桥结构。
当气体流经时，加热元件对气体进行加热，测温元件则测量气体的温度。
通过测量加热元件与测温元件之间的温差，即可获得气体的流速信息。
误差与流量、温度、压力的关系：热式气体质量流量计的误差主要来源于气体流量、温度和压力的波动。
为了减小误差，需要选择合适的测量参数和传感器结构。
此外，可以通过软件算法对测量结果进行实时修正，提高测量精度。
流量传感器的校准：为了获得准确的测量结果，热式气体质量流量计需要进行校准。
通常采用标准气体进行校准，根据标准气体的质量和流量信息，确定流量传感器的测量系数。
在校准过程中，还可以对传感器的温度和压力进行精确控制，以确保测量结果的可靠性。
测量数据的处理与输出：测量数据的处理和输出是热式气体质量流量计的重要环节。
通过ADC（模数转换器）将测得的温度差转换为数字信号，再由微处理器进行处理和计算。
根据预设的计算模型，微处理器可得到气体的质量流量信息。
最后，流量信息可以通过数字或模拟信号输出，方便用户读取或传输到其他设备。
流量传感器的维护与保养：为了保持热式气体质量流量计的长期稳定工作，需要对流量传感器进行定期维护和保养。
浅谈热式质量流量计的原理及应用
由于热式流量计在测量精 度、安装、维修等方面 的优势 ，在热电、 污水、冶金、化工等各 个行 业广泛 应用。
体被吹干后 ，读数恢复正常 ；
（ ２ ）如果气 体 中含 有粉尘和水 汽 ，气体 温度下 降后 ，粉尘 和水 将会凝混在一起 ， 封堵住探 头 ， 流量计无法正常工作 ， 针对这一情况 ， １ 测 量原 理 厂家推荐购买在线插拔在线吹扫装置 ，但是效果一般 ； 热式质量流量计较广 泛采用的测量原理有两种 ：一 种是 热分布式 （ ３ ）在一 些两相流 ，多相流 中 ，混合气 比重 的变 化 ，对测 量值 原理 ，一般应用于微管式流 量计用于测小流量 ；另一种 是热扩 散式原 也会有影 响。所 以 ，热式质量流量计不适用介质 中含大 量的水份 ，介 理 ，分为恒功率法和恒温差法。下面主要介绍下热扩散式原理 。 质组分不稳定 ，含杂质粉尘较多的场合。 （ １ ）恒温差原理 。如 图所 示 ，传感器有两个 Ｒ Ｔ Ｄ探 头 ，一个探 头Ｒ Ｔ Ｄ １ 温度传 感器 测量流体 的温度 Ｔ １ ，另一个探头 Ｒ Ｔ Ｄ ２ 速度传感 器在气体温度的基础上再加恒温△ Ｔ （ △ Ｔ是通过惠斯通 电桥给 Ｒ Ｔ Ｄ２ 热式流量计 起源 于美国 ，首先应用在宇航业 的气体 质量流量控制 通 电加热 ） ，由于气体流过速度探头带走了热量 ，要保持 △ Ｔ的恒定 ， 上 ，后来在半导体行 业上有所应用 ，并有很大发展 。热式流量计 目前 就要继续补偿 电功率 ， 而 这个补偿的 电功率和流过 的气体质 量流量成 主要用于测量气体 ，应用于测量精度要求较 高，贸易结算的场合 ，或
减小 。
热 式 质 量 流 量 计 原 理 图
２ 与传 统 的差压 式流 量计 相 比，热式流量计具有诸 多优势
热式流量 计也有热 分布式微 管式小 流量计 ，其中工业 型 ６ ４ ０ Ｓ 系列 有 防爆证 书 ，热分布式小流量 １ ０ ０ 、８ ０ ０系列没有防爆证书 ；Ｆ Ｃ Ｉ 的恒 功 率 热式流量计在行业 内属于领军 品牌 。
热式流量计的原理和应用
热式流量计的原理和应用热扩散流量计测量质量流量，在气体流量测量上是非常重要的，因为温度或压力上的变化对气体的质量流量造成极大的影响。
热式流量计是一种直接测量气体质量的流量计。
1、热扩散原理热扩散式流量计和热扩散式液位开关、流量开关的工作原理是一样的，区别为热式流量计只适用于气体测量，而热式流量开关适用于所有的流体测量，包括气体、油、水、浆体以及泡沫等热特性不同的流体的流量测量和液位测量。
热式产品传感元件包括两个带不锈钢套管保护的铂RTD 温度敏感元件：一个为参考头，感应介质的温度；另一个为测量头，被电路部分加热。
在两个铂RTD 传感头之间存在着温差（电阻差），这个温差通过电路转换为电压信号。
气体流过传感头时，带走热量。
气体带走的热量和气体的质量流量成比例关系，也和传感头之间的温差有关，流量越大，两个传感头之间的温差越小。
通过测量温差．就可得到气体的质量流量。
热式流量计包括一个热传感头和一个参考传感头，传感头外形是圆柱形，根据传热学公式：3/13/1Pr )/()/(/e p n CR k u c u d C kf hd NU ===∞ρυ…………………………（1） 式中：NU 为平均换热系数；C 为系数；由Re 决定；h 为换热系数；d 为传感头直径,m ；υ∞为流体速度,m/s ；ρ为流体密度，kg/m 3；u 为动力粘度，m 2/s ；n 为系数，由Re 决定；c p 为比热容，J/kg ·℃；k 为导热系数，W/m ·℃；Re 为雷诺数；Pr 为普朗特数。
圆柱形传感头的发热量：T dL h T hA Q ∆∙∙=∆=π2……………………………………（2） 式中：L 为圆柱形传感头的长度，m ；ΔT 为圆柱形传感头和流体之间的温差，℃；A 为传感头表面积，m 2。
由（1）（2）式得：n n T Q k L C d u /1/13/1)/()]Pr /(1[)/(∆∙∙∙∙∙∙=∞πρυ………………………（3） 式中∞ρυ为气体的质量流量，kg 。
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。
热式质量流量计的工作原理
热式质量流量计的工作原理热式质量流量计是一种常用的流量计，它基于热传导原理来测量流体的质量流量。
在本文中，我们将介绍热式质量流量计的工作原理。
热传导原理热传导是指温度不同的物体之间发生热量传递的过程。
假设有两个物体A和B，它们的温度分别为T1和T2（T1 > T2），它们之间存在热传导时，会发生以下过程：1.物体A的热量会向物体B传递；2.物体B的温度会升高；3.物体A的温度会降低。
热式质量流量计利用了热传导原理来测量流体的质量流量。
热式质量流量计的工作原理热式质量流量计通常由两个传感器组成：一个加热器和一个测量传感器。
加热器会将流体加热到一定的温度，测量传感器则测量流体温度的变化。
在流体通过热式质量流量计时，加热器加热流体，在一定的时间内，测量传感器会测量流体温度的变化。
因为流体的温度随着质量流量的变化而变化，所以通过测量流体温度的变化，可以计算出流体的质量流量。
具体来讲，热式质量流量计的工作原理如下：1.加热器加热流体2.流体通过测量传感器时，流体温度会降低，且降低的速度与质量流量成正比3.测量传感器会记录流体的温度变化，并将数据传输给计算机4.计算机会根据测量数据计算出流体的质量流量热式质量流量计的优缺点热式质量流量计具有以下优点：1.测量精度高，能够准确测量流体的质量流量；2.响应速度快，可以在短时间内测量流体的质量流量；3.对于压降小的高粘度流体，也能够准确测量。
热式质量流量计也有以下缺点：1.适用范围有限，只适用于液体和气体的质量流量测量；2.对于某些介质，如塑料等，在加热器的作用下容易发生变形；3.需要定期校准，否则测量精度会降低。
总结本文介绍了热式质量流量计的工作原理，并说明了其优缺点。
热式质量流量计作为一种常用的流量计，在工业生产和实验室中有广泛的应用。
了解其工作原理和优缺点有助于我们更加深入地理解其应用和进行相应的维护和保养。
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是一种通过测量热量传递来确定气体质量流量的仪器。
它基于热传导原理，根据流过管道的气体对热量的吸收能力来测量气体流量。
热式气体质量流量计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安装在加热器的上游位置，另一个温度传感器则安装在加热器的下游位置。
加热器通过电流加热，使管道中的气体温度升高。
在无气体流动时，上游和下游的温度传感器读数是相等的。
当气体开始流动时，流过加热器的气体会带走一部分加热器所产生的热量，导致下游的温度低于上游。
根据热传导原理，当气体流量增加时，从上游到下游的热量传递增加，下游的温度降低的速率也相应增加。
通过测量上游和下游的温度差异，可以确定气体流量的大小。
为了准确测量气体流量，热式气体质量流量计需要根据流量范围和气体性质进行校准。
此外，气体的压力和温度对测量的精度也会产生影响，因此需要进行相应的修正。
总之，热式气体质量流量计通过测量气体对热量的吸收来确定气体流量，其工作原理基于热传导原理。
通过测量上游和下游的温度差异，可以准确地测量气体质量流量。
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。
热式气体质量流量计
热式气体质量流量计一、简介1、热式气体质量流量计是利用热扩散原理测量气体流量的仪表。
传感器由两个基准级热电阻(RTD)组成。
一个是速度传感器RH,一个是测量气体温度变化的温度传感器RMG。
当这两个RTD置于被测气体中时,其中传感器RH被加热,另一个传感器RMG用于感应被测气体温度。
随着气体流速的增加,气流带走更多热量,传感器RH的温度下降。
2、热式气体质量流量计独特的温度差测量方式克服了采用恒温差原理的热式气体质量流量计测量煤气流量时因煤气中含水、油和杂质而造成的很大的零点漂移,导致无法测量的弊端。
它也可以用于测量湿气体的质量流量,如矿井下瓦斯抽放、送风,排风系统中的风量(速)的实时检测。
二、特点1、安装方便,维修简单双向检测,防振动2、多至24点流量测量3、输出模拟量的校正多点非线性曲线修正4、宽量程比100:15、流量与温度同时检测,切换显示6、大口径小流量测量,可做泄露检测7、采用专有技术“双平衡结构”封装传感器8、专有高湿、高温算法,介质温度可达500℃9、直接质量流量检测,无需温度压力补偿三、工作原理热式流量计是基于热扩散原理而设计的流量仪表.即利用流体流过发热物体时,发热物体的热量散失多少与流体的流量呈一定的比例关系.该系列流量计的传感器有两只标准级的RTD,一只用来做热源,一只用来测量流体温度,当流体流动时,两者之间的温度差与流量的大小成线性关系,再通过微电子控制技术,将这种关系转换为测量流量信号的线性输出。
四、分类1、插入式插入式传感器可在线安装、在线维护。
安装过程是首先在管道外壁上焊接带有外螺纹的底座,在底座上安装1 寸不锈钢球阀,而后用专用工具将管道打直径为22mm的孔,打孔完毕后卸下专用工具,最后将传感器安装在阀门上并将传感器插入到管内中心(传感器的插入位置出厂时已确定)。
插入式传感器适用管道直径:DN80~6000mm。
2、管段式管段式热式气体质量流量计出厂时已配备和现场管道内径相同的工艺管道。
热式气体质量流量计的原理及其在冶金行业中的应用浅谈
量 成 为 可 能 。经过 科 技 人 员几 十 年 的努 力 热 式气 体 质 量 流 量计 已经 日益 成熟 ， 正 为各行 业 接受 和使 用 。 …
功率 Ｐ加 热 至温 度 。当流 体流 过 检测 原 件 时 ， 该温 度 随流 体 流 速 而变 ， 这 时加 热 功率 Ｐ ， 温差Ａ Ｏ ＝ 一 及 气体 流量 ｑ 有以 下关 系 ：
ｑ 的变 化来 。反 之 当温差 Ａ Ｏ 为 恒定 值时 ， 从加 热 功率 Ｐ的变 化 也 可 以反 映 出流 量 ｑ 的变 化 来 。通常 称第 一 种测 量方 法 为恒 功 率法 ， 第 二 种 测量 方 法 为恒 温 差法 。 由于这 一原 理 的 检测 元 件
２ ． １ 量热 式气 体质 量流 量计 工作 原理
一
图 １ 量 热式 气体质 量流 量计 原 பைடு நூலகம்
２ ． ２ 金 氏律 气体 质量 流量计 工作 原理 金 氏律 气 体 质 量 流 量计 的原 理 如 图 ２ 。流 量 传 感 器 由两 根
温 度 检 测 原件 组 成 ， 一 根 用 于测 量气 体 温 度 ｅ ｌ， 另一 根 由加 热
种 插 入 式气 体 质量 流 量 计 ， 它 的 出现 使 得 测量 大 管 径 气体 流
热 式 气体 质 量 流量 计 在 冶 金行 业 气 体流 量 测 量 中有 广 泛 发 展 空 间 的测 量 仪表 ， 热式 气 体 质量 流 量 计通 常采 用 恒 温差 法 对 气体 流 量进 行准确 测 量 ， 此 类流 量计 具有 压 损小 ， 数字 化程 度 高 ， 安 装方 便 ， 测 量 准 确等 优 点 。本 文 将 对 其原 理 及 在 冶金 行 业 中
纪５ ０ 年代 ， 人们 又提 出了与 流体 不 接触 的 边界 层 流量 计 ， 它 克 服 了接触 式 流量 计 的缺 点 ， 但 量 测 结果 受介 质 参数 （ 如 热 导率 、
热式气体质量流量计原理及应用
热式气体质量流量计原理及应用作者：薛建伟来源：《文化产业》2016年第05期摘要：介绍了热式气体质量流量计的工作原理与特点，安装的注意事项，同时分析了流量计在使用过程中经常出现的故障及处理方法。
关键词：热式气体质量流量计；工作原理优点缺点；常见故障；处理方法；日常维护热式气体质量流量计是利用传热原理检测流量的仪表。
20世纪60年代，美国首先为宇航业所需气体质量控制开发出热质流量计，其后应用于半导体工业的制造设备上，得到很大发展，后又扩展到其他工业应用领域。
近年还在工业应用上从测量气体扩大到测量液体。
一、热质气体质量流量计的工作原理热式气体质量流量计是利用热扩散原理测量气体流量的仪表。
传感器由两个基准级热电阻（RTD）组成。
一个是速度传感器RH，一个是测量气体温度变化的温度传感器RMG。
当这两个RTD置于被测气体中时，其中传感器RH被加热，另一个传感器RMG用于感应被测气体温度。
随着气体流速的增加，气流带走更多热量，传感器RH的温度下降。
根据热效应的金氏定律，加热功率P、温度差△T（TRH-TRMG）与质量流量Q有确定的数学关系式。
P/△T=K1+K2 f（Q）K3 K1、K2、K3是与气体物理性质有关的常数。
热式气体质量流量计独特的温度差测量方式克服了采用恒温差原理的热式气体质量流量计测量气体流量时因气体中含水、油和杂质而造成的很大的零点漂移，导致无法测量的弊端。
二、热式气体质量流量计的优缺点（一）优点：1、精度高，不需温压补偿。
由测量原理可知，热式气体质量流量计直接测得的是流体（气体）质量流量，不需温压补偿，精度可达±1%FS，可以贸易结算；2、安装、维护成本低。
热式气体质量流量计结构简单，一般不需维护，如果需要维护，可以实现在线不停产插拔维护；3、特别适合大管径、低流速场合。
插入式热式质量流量计应用在大口径管道性价比高；4、量程比大。
热式气体质量流量计量程比可达100：1，热式气体质量流量计流量测量下限极低，几乎从零开始测量，这是其它类型气体流量计所无法比拟的；5、压损小。
热式质量流量计原理与应用-课件
热式质量流量计基本原理
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 方法称作“温度差测量法”或“温度测量法”。消 耗功率P和温度差ΔT如式3所示比列关系，式中B, C, K均为常数，K在?~?之间。从式2便可算出质量流 速，乘上点流速于管道平均流速间系数和流通面积 的质量流量qm，再将式3变换成式4。
热式质量流量计基本概述
V1/V2=n1/n2=N1/N2 ； P1/P2=n1/n2=N1/N2 ； V1/V2=P1/P2；ρ1/ρ2=M1/M2；n-物质的量；V-体积； M-摩尔质量；P-压强；N-分子量.)作基准比较换算,目前 还没有完善的法定的基准和标准,多是企业标准、理想标 准和接近标准。 气体的温度特性：当质量、体积不 变时,温度每增减1℃,其压强的增减等于在0℃时的1/273。 当 在 标 准 大 气 压 760mmH 汞 柱 的 0℃ 时 , 其 密 度 ρ 是 1.2928 Kg/m3。所以,气体流量的检测多以标准条件下 理想状态作参考基准换算气体质量流量。
热式质量流量计基本原理
热式质量流量计基本原理
市场上热分布式TMF按测量管内径分为细管型（也 有称毛细管型）和小型两大类，结构上有较大区别。 小型测量管仪表只有直管型，内径为4mm；细管型 测量管内径仅0.2~0.5mm。稍大者为0.8~1mm，极 容易堵塞，只适用于净化无尘气体。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，结构如图4所示。
热式质量流量计基本原理
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。
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。
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浅谈热式质量流量计的原理及应用
摘要：本文阐述了热式质量流量计的工作原理；与传统流量计进行对比分析热式质量流量计的优势和不足；阐述了热式质量流量计的应用概况和主要品牌；简单介绍了热式流量计如何选用。
关键词：热式质量流量计；TMF；测量原理；热扩散
由于热式流量计在测量精度、安装、维修等方面的优势，在热电、污水、冶金、化工等各个行业广泛应用。
1 测量原理
热式质量流量计较广泛采用的测量原理有两种：一种是热分布式原理，一般应用于微管式流量计用于测小流量；另一种是热扩散式原理，分为恒功率法和恒温差法。
下面主要介绍下热扩散式原理。
（1）恒温差原理。
如图所示，传感器有两个RTD探头，一个探头RTD1温度传感器测量流体的温度T1，另一个探头RTD2速度传感器在气体温度的基础上再加恒温△T（△T是通过惠斯通电桥给RTD2通电加热），由于气体流过速度探头带走了热量，要保持△T的恒定，就要继续补偿电功率，而这个补偿的电功率和流过的气体质量流量成正比关系。
根据耗热公式△P=CPM△T，知M=△P/ CP△T（△P –加热电功率；M-流体质量；CP—流体比热容；△T—恒温）所以气体质量流量与加热电功率成正比律。
（2）恒功率原理。
即：△P=CPM△T中，△P—恒定，△T随流过的气体质量流量加大而减小。
2 与传统的差压式流量计相比，热式流量计具有诸多优势
（1）精度高，不需温压补偿。
由测量原理可知，热式质量流量计直接测得的是流体（气体）质量流量，不需温压补偿，精度可达±1%FS，可以贸易结算；差压式流量计属于体积流量计，气体状态方程可知，体积流量受气体的温度压力影响较大，所以要温压补偿，并且测量系统部件多、相对复杂，误差累积较大，精度不高。
（2）安装、维护成本低。
热式流量计结构简单，一般不需维护，如果需要维护，可以实现在线不停产插拔维护；差压式流量计定期检查针型阀门、导压管有无泄露、堵塞，定期排污、排气等，工作量大，成本高。
（3）特别适合大管径、底流速场合。
插入式热式流量计应用在大口径管道性价比高；差压流量计应用在大口径管道上造价高，安装困难，工程量大。
（4）量程比大。
热式质量流量计量程比可达100：1；差压式流量计一般为5：1。
（5）响应时间短。
热式质量流量计响应时间1秒；差压流量计响应时间很长，与引压管路长短，粗细有关。
（6）压损小。
热式流量计插入式基本没有压力损失，节约大量能源；差压式流量计压力损失很大，浪费能源。
3 热式质量流量计的不足
（1）在应用中，气体夹杂液体会使仪表读数偏大，当探头上液体被吹干后，读数恢复正常；
（2）如果气体中含有粉尘和水汽，气体温度下降后，粉尘和水将会凝混在一起，封堵住探头，流量计无法正常工作，针对这一情况，厂家推荐购买在线插拔在线吹扫装置，但是效果一般；
（3）在一些两相流，多相流中，混合气比重的变化，对测量值也会有影响。
所以，热式质量流量计不适用介质中含大量的水份，介质组分不稳定，含杂质粉尘较多的场合。
4 应用概况与主要品牌介绍
热式流量计起源于美国，首先应用在宇航业的气体质量流量控制上，后来在半导体行业上有所应用，并有很大发展。
热式流量计目前主要用于测量气体，应用于测量精度要求较高，贸易结算的场合，或其他像孔板等差压流量计、涡街流量计测量难以测量的环境下，例如：锅炉一次冷风、二次风质量流量测量保证空气/燃料配比，以提高锅炉使用效率及系统控制；磨煤机进风、出风及混合风的风量测量；循环流化床干燥器、点火器设备用煤气管道，供风的流量、煤气用量流量的测量；污水处理瀑气测量；煤焦化中精制煤气流量测量的等。
热扩散式质量流量计知名进口品牌有：FCI/SIERRA /FOX/KURZ/ BINDER/ MAGNETROL/ E+H/ ABB。
其中，FCI /MAGNETROL是恒功率式；SIERRA /FOX/KURZ/ E+H/ ABB是恒温差式；在国内BINDER是唯一拥有两种测量原理的制造商，出厂标定全根据应用类型选择，也是唯一一家可以提供本安型热扩散式热式气体质量流量计的厂家；MAGNETROL/ E+H/ ABB的热式质量流量计不是主打产品，没有竞争优势；SIERRA既有工业型恒温差热扩散热式流量计也有热分布式微管式小流量计，其中工业型640S系列有防爆证书，热分布式小流量100、800系列没有防爆证书；FCI的恒功率热式流量计在行业内属于领军品牌。
5 如何选用
在选型方面，首先应根据现场的应用环境选择热式流量计的形式。
如果管径DN80以内一般选择管道式连接方式，管径在DN200以上一般选择插入式；如果测量的介质是易燃易爆或环境中含有可燃性粉尘、易燃易爆气体，流量计要按具体情况选防爆型或本安型。
根据介质的特性选择流量计的材质，如果是一般气体如空气、氮气等选316不锈钢材质；腐蚀性气体如氯气等一般选哈氏合金C；如果介质的温度超过177℃，选分体式流量计；温度高于230℃按选型样本选高温型。
根据对输出信号的要求选择输出信号的类型是4-20MA/0-10V DC等，有源输出还是无源输出，是否带Hard协议，是否要RS232/RS484等数字通讯输出。
参考文献：
[1]蔡武唱.热式质量流量计的应用[M].中国仪器仪表行业会流量仪表专业协会，2002（01）.
[2]于斌，秦贞臻，刘红.热式质量流量计两种工作原理比较[J].中国高新技术企业，2011（01）.
[3]陈繁，王政.热式流量计的原理及选型[J].现代冶金，2013（02）.。