氣體用質量流量計

一、 核心工作原理與結構設計

1. 工作原理

• 加熱探頭（速度探頭）：由內置恒功率加熱器加熱，維持在高于介質溫度的恒定值（通常為 100~200℃）；
• 測溫探頭（參考探頭）：實時監測氣體的實際溫度，用于補償環境溫度變化帶來的測量誤差。

關鍵優勢：直接測量質量流量，不受氣體溫度、壓力波動的影響，無需額外加裝溫壓傳感器進行補償。

2. 結構組成

• 探頭材質：316L 不銹鋼（通用潔凈氣體）、哈氏合金 C（含腐蝕性雜質的氣體，如含硫天然氣）、鉭材質（強腐蝕性氣體，如氯氣）；
• 測量管材質：304/316L 不銹鋼（常規工況）、碳鋼（大管徑低壓氣體）；
• 轉換器外殼：鑄鋁（防護等級 IP65），防爆型為隔爆鑄鋁（Ex d Ⅱ BT4/Ex ia Ⅱ CT6），適配危險區域。

二、 關鍵性能參數（氣體測量用）

三、 安裝規范（氣體工況用要求）

1. 安裝位置選擇原則

1. 流場穩定要求
   • 遠離彎頭、三通、閥門、縮徑等流場擾動部件，上游直管段≥10DN，下游直管段≥5DN；若空間受限，可加裝整流器；
   • 避免安裝在管道死角、負壓區、氣體分層流動區域（如水平管道頂部易積氣、底部易積液）；
   • 插入式需安裝在垂直氣體管道（氣體向上流動），防止積液覆蓋探頭；水平管道安裝時，探頭需朝下傾斜 30°，避免粉塵沉積。
2. 環境要求
   • 遠離強磁場（如電機、變頻器）、強振動源（如泵體、壓縮機），防止干擾傳感器信號；
   • 防爆區域安裝時，需確保儀表防爆等級與現場危險區域劃分匹配（如 1 區選 Ex ia Ⅱ CT6 本安型）。

2. 分類型安裝步驟

（1） 管道式安裝（中小管徑）

1. 清理管道內壁焊渣、雜質，確保流道光滑無毛刺；
2. 按殼體箭頭標識的流向，將流量計法蘭與管道法蘭對齊，放入匹配的密封墊片（氣體工況優先選金屬纏繞墊片）；
3. 用力矩扳手對稱擰緊法蘭螺栓，防止泄漏；水平安裝時，探頭需處于管道水平中心線，避免積液。

（2） 插入式安裝（大管徑主管網）

1. 在管道上焊接安裝底座（匹配流量計法蘭規格），安裝帶球閥的安裝座（便于在線插拔探頭，無需停氣）；
2. 計算探頭插入深度（通常為管道內徑的 1/2，即管道中心位置），標記刻度；
3. 打開球閥，將探頭插入至標記位置，擰緊鎖緊螺母固定；
4. 分體式轉換器安裝在遠離高溫、潮濕的位置，探頭與轉換器之間的電纜需穿鍍鋅鋼管保護，電纜長度不超過 100m。

3. 氣體工況特殊配置

• 前置預處理裝置：測量含粉塵、油霧的氣體（如空壓機出口氣體）時，需加裝過濾器 + 干燥器，過濾粒徑＞1μm 的雜質，降低氣體露點，防止探頭結垢；
• 回火防止器：測量可燃氣體（如天然氣、甲烷）時，需在流量計上游加裝回火防止器，避免安全隱患；
• 伴熱裝置：測量含濕氣體（如煙氣）時，需加裝伴熱管線，防止氣體冷凝成液滴附著在探頭表面。

四、 調試與日常維護

1. 調試步驟

1. 上電自檢：接通 24V DC 電源，轉換器啟動并進行系統自檢，屏幕顯示儀表型號、介質類型、量程等信息，無故障則進入測量模式；
2. 參數設置：通過按鍵輸入氣體類型（如空氣、氮氣）、管道管徑、流量單位（Nm³/h/kg/h）、報警閾值等參數，保存后儀表自動加載對應算法；
3. 零點校準：關閉流量計上下游閥門，確保管內無氣體流動，執行零點校準，使瞬時流量顯示為 0；
4. 現場標定：開啟閥門，用標準氣體流量計對比測量值，調整修正系數，確保誤差在允許范圍內。

2. 維護要點

1. 探頭清潔：每 1~3 個月清潔探頭表面（插入式可在線插拔清潔），用軟毛刷或酒精擦拭灰塵、油污，避免結垢影響熱量傳遞；含塵氣體工況需縮短至每月清潔一次；
2. 電纜檢查：定期檢查探頭與轉換器的連接電纜，無破損、松動；防爆型需檢查密封膠泥是否完好，防止氣體泄漏；
3. 校準周期：工業用每年校準一次；貿易結算用每半年由法定計量機構檢定，采用標準表對比法或質量法標定。

五、 適用場景與局限性

1. 適用場景

• 工廠壓縮空氣、氮氣、氧氣等公用工程氣體的管網監測與能耗計量；
• 石油化工行業的天然氣、液化氣、工藝氣體的過程控制；
• 環保行業的煙氣、廢氣排放流量監測；
• 實驗室、醫療設備的高純氣體流量控制。

2. 局限性

• 不適用于含大量粉塵、液滴、油霧的氣體，探頭易結垢失效；
• 測量高粘度氣體或含腐蝕性組分的氣體時，需定制專用探頭，成本較高；
• 小管徑（DN＜10）微小流量測量精度略低，建議選用微型熱式質量流量計。