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热式气体质量流量计同孔板流量计的优缺点分析

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     通过认真研究分析,一种基于热传导效应原理的新型仪表进入了我们的视线,这种仪表就是热式气体质量流量计(以下简称热式流量计)。虽然是新型仪表,但是其测量原理在 20 世纪早就提出,20 世纪80年代,在一些发达国家热传导技术已经开始用于气体质量流量的测量。不过由于受微电子技术所限,当时热式气体质量流量计存在很多缺陷例如响应速度慢,易受干扰等,所有只在一些特殊场合应用于小流量监测,或者作为流量开关使用。

    进入21 世纪后,随着微电子和计算机技术的迅猛发展,过去制约热式气体质量流量计的瓶颈不复存在,计算速度、精度、抗干扰能力都大幅提升,热式气体质量流量计技术得到了快速发展,目前已经广泛应用于石油、化工、钢铁冶金、电力、轻工、医药环保等行业。热式气体质量流量计根据热传递方式和加热方式的不同有多种实现形式,目前比较常用的有恒温差式和恒功率式2种。2种方式均需要2个热敏元件作为传感器,并配套相应的控制和计算电路,以及处理器和加热器。


    热式气体质量流量计由于其独特的原理和结构,使其具备一些常规仪表所不具备的特点,同传统的以孔板为代表的差压流量计相比较,热式流量计的主要优势如下

(1)具备较高的量程比,最高可达1000:1远远超过孔板流量计的 3:1,基本覆盖了一般工业企业的流速范围,能够极大地方便技术人员选型,易于管理,提高了系统的可靠性。

(2)不需要进行温度和压力补偿,直接测量流体的质量流量或标准状态下的体积流量,简化系统结构,减少维护量。

(3)同节流装置相比,几乎无压力损失,减少介质能耗。

(4)一次元件结构简单,采用不锈钢或特种合金外壳覆盖,不怕脏污或腐蚀,不存在堵塞问题,且插人式结构便于维护清洗。(5)传感器对流量的变化非常灵敏,测量精度高。

    通过对热式气体质量流量计的原理和特点分析,特别是高量程比和不需要温度压力补偿的特点,非常符合现场需求。通过分析可以认为,热式流量计能够较好地解决钢铁企业氧氮氯计量中存在的问题。