FEG100热式气体质量流量计
一． FEG100热式气体质量流量计工作原理
FEG100热式气体质量流量计是利用热传导原理而设计的，即流动中的流体与热源之间热量交换关系来测量流量的仪表，采用这种原理有两种实现方法：一是恒功率法，二是恒温差法。可用表达式来具体说明：
P/△T=A+B（Q）M
其中P表示消耗功率；△T表示两个传感器之间的温度差；Q表示质量流量；M表示指数系数，A，B是与气体物理性质有关的常数。从上述公式可以看出：加热功率与热源的温度差的比值可以得出质量流量Q。在实际的工作中，我们把加热功率或温度差任一个参数固定来测量流体的质量。前者为恒功率法；后者为恒温差法。
我们采用恒温差法，它的表达方式是：
其中：Pg—流体比重（kg/M3）
V—流速
K—平衡常数
Q—加热量
△T—温度差
热式气体质量流量计适用于介质温度范围为-10℃~200℃，特殊的可以达到-40℃~450℃。
上式中的流体比重和密度有关：
|
Pg = Pn× |
101.3 + P |
× |
273 |
|
101.3 |
273 + T |
Pg—工况条件下的介质密度
Pn—标准工况条件下的介质密度（101。3kPa，20℃），
P—工况压力（kPa）
T—工况温度（℃）
二． FEG100热式气体质量流量计应用范围
1、环保—水处理及污水处理
沼气利用过程中的气体测量；氯气处理过程中的氯气气体测量；燃气炉中气体测量
2、电力行业
燃料系统中气体分配过程中的气体测量；锅炉及辅助系统中各种气体的测量；氢气检测。
3、化学工业
烟气循环监测；采样系统中气体流量计量；污水处理过程中气池的气体测量；引风机的气体流量测量
4、石油与天然气工业
天然气生产过程中的天然气的计量;火炬气的监控；烟道流量的监控
5、纸浆与造纸行业
废水处理系统中气体的流量；烟道流量监控；锅炉回收二次/三次空气。
6、食品及医药行业
加工操作中新鲜空气的加入；啤酒厂的二氧化碳处理；瓶子消毒器中的热空气的流量；热氧化过程中气体流量测量。
三． FEG100热式气体质量流量计性能指标
测量范围：（0~60）M/s（标准状态为20℃，0.10133MPa）
温度范围：环境温度：-40℃~+85℃；-20℃~+70℃。介质温度：-10℃~+200℃
测量介质：单相气体或固定成分的混合气体
准确度： ±1%的读数±0.5%满量程 重复性：0.5%满量程
输出： 流速：(4~20)mADC; 温度: (4~20)mADC
输出阻抗：Rmax: (VS—12)/0.02(Ω)其中VS为电源电压,高低限报警无源光隔输出(50V/150mADC).
温度系数：0.05%/10℃
压力影响：可以忽略 响应速度：1s
供电电压：24VDC±10%;220VAC±10%
工作压力：1.6MPa (大于此范围可协议供货)
通讯接口：RS232或RS485可对所有参数进行设置及调整, 并对主变量进行监测.
显示接口：LED和按键允许用户现场设定流量量程和报警点以及校正流量, 温度等参数
可选的LCD: 瞬时流量, 累积流量, 累积时间等.
防爆认证：EXdⅡCT4 (对乙炔气除外)
四．FEG100热式气体质量流量计安装方式
1．插入式安装方式 2．螺蚊式安装方式
3．法兰式安装方式
五．FEG100热式气体质量流量计选型
1．量程和口径的选择
⑴用户首先要根据所要测量的介质和它的流速来确定管道的通径。表1是在标准状态下，介质为空气的流量范围。
表1
|
管径（DN） |
流量范围（Nm3/h） |
管径（DN） |
流量范围（Nm3/h） |
|
DN10 |
0~16 |
DN25 |
0~156 |
|
DN15 |
0~36 |
DN40 |
0~280 |
|
DN20A |
0~65 |
DN50 |
0~500 |
|
DN20 |
0~110 |
DN80 |
0~1000 |
|
DN25A |
0~100 |
DN100 |
0~1750 |
⑵量程上，下限的确定：
Ⅰ、下限的确定：由于热式气体质量流量计下限能测量极低的流速，所以在选型中，不必考虑下限。
Ⅱ、上限的确定：一般选择高一些为好，在最大流量的基础上超出20%。
Ⅲ、混合气体量程：对于混合气体，用户应给出各种成分占总流量的百分比，然后由厂家确定量程。一般用空气或氮气标定，然后乘以一个转换系数。
2．安装方式的选择
用户可以根据所确定的管道口径，公称压力，现场使用的环境和检修的方便性来决定采用哪种安装方式；可选用的安装方式有以下三种：
⑴插入式安装方式
⑵法兰式安装方式
⑶螺纹式安装方式
3．结构型式的选择
⑴一体式结构，即传感器和转换器为一体，
⑵分体式结构，即传感器和转换器分离，但这两个之间的距离有一定的要求。
4．传感器材料的选择
根据使用的环境和介质，用户可以在以下几种中选择传感器材料：
⑴1Cr18Ni9Ti ⑵316L ⑶钛
5．型号选择
|
代号 |
FEG100热式气体质量流量计 |
|
|
代号 |
口径的选择，直接将口径写上就可，有两个特殊口径，20A和25A，这两个口径也是20和25的，但同正常的口径流量范围不一样，特此说明。 |
|
|
代号 |
安装方式的选择 |
|
Z |
直插式安装方式 |
|
F |
法兰式安装方式 |
|
L |
螺纹式安装方式 |
|
|
代号 |
结构形式的选择 |
|
Ⅰ |
为一体式结构 |
|
Ⅱ |
为分体式结构 |
|
|
代号 |
传感器材料的选择 |
|
1 |
1Cr18Ni9Ti |
|
2 |
316L |
|
3 |
钛 |
|
FEG100 |
25A |
F |
Ⅰ |
2 |
|
六．FEG100热式气体质量流量计安装
1． 安装位置及对管道的要求
安装流量计要选择远离弯头，变径，阀门的地方，以保证介质有一个稳定的流动状态，一般要求流量计的前直管段要大于己于10D，后直管段要大于己于5D；如果现场条件确实满足不了流量计的要求，可以采用在流量计前的一定距离安装整流器的方式来解决。
2． 插入式安装方法
气体在管道中流动，管道中各点的流速是不一样的，而且差别很大，一般在管道壁处流速慢，管道中心流速最快，热式气体质量流量计是速度式流量计，流量是管道截面积和流速的相乘，即
Q=πR2V
式中：R—管道半径
V—气体流速
Q—质量流量
热式气体质量流量计的传感器在管道中测量的是一点的气体流速，所以这个点很重要，它要体现的是整个管道的平均流速，这样才能用公式计算流量；所以在现场安装时，一定要把传感器插入到平均流速点处，并使传感器开口和流动方向一致。
我们的经验是：在大口径场所，要把传感器插入到管道内径的1/4处
在小口径场所，要把传感器插入到管道内径的中心处。
安装方式见图1
3． 管道式安装方法
法兰式安装方式和螺纹式安装方式都属于管道式安装方式，管道式安装条件与插入式安装条件一样，安装方式见图2和图3。
七．附录
附录一。常用气体质量的标准密度：
|
气体名称 |
密度（kg/m3） |
气体名称 |
密度（kg/m3） |
|
空气（干） |
1.2928 |
乙炔 |
1.1717 |
|
氮气 |
1.2506 |
乙烯 |
1.2604 |
|
氧气 |
1.4289 |
丙烯 |
1.9140 |
|
氟气 |
1.7840 |
甲烷 |
0.7176 |
|
氖气 |
0.9000 |
乙烷 |
0.3567 |
|
氨气 |
0.7710 |
丙炔 |
2.0050 |
|
一氧化碳 |
1.2504 |
天然气 |
0.8020 |
|
二氧化碳 |
1.9770 |
煤制气 |
0.8020 |
|
一氧化氮 |
2.3401 |
二氧化氮 |
2.0550 |
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