熱式質(zhì)量流量計(jì)在化工行業(yè)中的應(yīng)用
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量熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)專用于單一組分的氣體或固定比例的混合氣體測量，目前已廣泛應(yīng)用于石油、化工、半導(dǎo)體、醫(yī)療儀器、生物工程、燃燒控制、配氣、環(huán)境監(jiān)測、精密儀器、科研、計(jì)量、食品、冶金、航天航空等領(lǐng)域。
量熱式質(zhì)量流量計(jì)用于精密測量和自動(dòng)控制氣體的質(zhì)量流量。采用標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出信號(hào)，可實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)集中控制。在大慶石化公司就有多種形式的應(yīng)用，比如聚丙烯裝置氫氣流量表FT-121A/B采用的是BROOKS量熱流量計(jì)，量程為1.45Kg/H和9.5Kg/H。
與傳統(tǒng)的流量計(jì)相比，它不需配置溫度、壓力變送器，不用進(jìn)行溫度、壓力的補(bǔ)償就能直接測量質(zhì)量流量(在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，0℃，101.325KPa)。
當(dāng)氣體作為生產(chǎn)過程中的控制變量時(shí)（例如燃燒、化學(xué)反應(yīng)、通風(fēng)排氣、產(chǎn)品烘干等），使用質(zhì)量流量控制器直接測量，可控制氣體的克分子數(shù)量。
如果要保持定量的氣體混合作為混料或配料，或者要優(yōu)化化學(xué)反應(yīng)過程，到目前為止還沒有比使用質(zhì)量流量控制器更好的技術(shù)。質(zhì)量流量控制器連續(xù)可調(diào)控制流量，通過顯示儀還可獲得累積流量。
熱式質(zhì)量流量計(jì)還是管道系統(tǒng)、閥門類密封性檢測的較好儀器，它直接顯示漏氣量。質(zhì)量流量計(jì)性能價(jià)格比高，易于安裝，操作簡便，使用質(zhì)量流量計(jì)和質(zhì)量流量控制器產(chǎn)品是最合理的選擇之一。
由于此類質(zhì)量流量計(jì)的傳感器是熱式原理，如果氣體不是干燥的氣體，將影響傳熱效率，從而影響傳感器的輸出信號(hào)和測量精度。
二、基本原理
熱式質(zhì)量流量計(jì)根據(jù)熱源及測溫方式的不同可分為接觸式和非接觸式兩種。
1．接觸式熱式質(zhì)量流量計(jì)
這種質(zhì)量流量計(jì)的加熱元件和測溫元件都置于被測流體的管道內(nèi)，與流體直接接觸，常被稱為托馬斯流量計(jì)，適于測量氣體的較大質(zhì)量流量. 其結(jié)構(gòu)原理如圖1所示。由于加熱及測量元件與被測流體直接接觸，因此元件易受流體腐蝕和磨損，影響儀表的測量靈敏度和使用壽命。測量高流速、有腐蝕性的流體時(shí)不宜選用，這是接觸式的缺點(diǎn)。
圖1: 接觸式熱式質(zhì)量流量計(jì)結(jié)構(gòu)原理
l、3—熱電偶；2一加熱器；4一功率表
這種流量計(jì)的加熱及測溫元件都置于流體管道外，與被測流體不直接接觸，克服了接觸式的缺點(diǎn)。熱式微流量型(是非接觸式質(zhì)量流量計(jì)的典型結(jié)構(gòu))如圖2所示。儀表的測量導(dǎo)管，為薄壁小口徑鎳管，鎳管外部兩側(cè)纏繞鉑電阻絲3、5作為測溫線圈，并作為測量電橋的兩臂R1、R2。兩測溫線圈的中間纏繞著錳銅絲加熱線圈4，作為儀表的加熱器。當(dāng)流體靜止時(shí)，由于測溫線圈對稱地安裝在加熱器兩側(cè)且阻值相等(各100 左右)，因此測量電橋處于平衡狀態(tài)。但當(dāng)流體在鎳管中流經(jīng)測溫電阻時(shí)，就破壞了加熱器的溫度場，兩測溫線圈處于不同的溫度場內(nèi)，因而引起電阻值發(fā)生變化。兩測溫線圈阻值不等，破壞了電橋的平衡。根據(jù)電橋平衡原理，由檢流計(jì)8測得電阻值的變化, 即可求得質(zhì)量流量M。
非接觸式熱式質(zhì)量流量計(jì)
1—測量導(dǎo)管; 2—等溫外殼; 3—測溫線圈; 4—加熱線圈
7—調(diào)零電阻; 8—檢流計(jì)
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