摘(zhai)要：從(cong)插入(ru)式熱(re)式質(zhi)量流(liu)量計(ji) 的測(ce)量原(yuan)理、流(liu)量計(ji)算.應(ying)用特(te)點等(deng)方面(mian)來說(shuo)明其(qi)在環(huan)保和(he)空調(diao)行業(ye)中的(de)可用(yong)性，并(bing)着重(zhong)介紹(shao)了熱(re)式質(zhi)量流(liu)量計(ji)如何(he)選擇(ze)👨‍❤️‍👨測量(liang)點和(he)直管(guan)段，以(yi)及在(zai)方形(xing)管道(dao)流量(liang)測量(liang)中的(de)應用(yong)。
1前言(yan)
　　随着(zhe)環境(jing)保護(hu)意識(shi)的加(jia)強，對(dui)生活(huo)、工業(ye)上廢(fei)水、廢(fei)✊氣排(pai)放的(de)檢測(ce)和控(kong)制也(ye)越來(lai)越重(zhong)視。對(dui)于廢(fei)液的(de)監控(kong)，可以(yi)采用(yong)電磁(ci)🐉流量(liang)計;但(dan)是由(you)于環(huan)保廢(fei)氣的(de)多粉(fen)塵💃🏻、混(hun)合組(zu)分及(ji)要👨‍❤️‍👨求(qiu)低壓(ya)損、防(fang)爆、防(fang)腐蝕(shi)的特(te)點，監(jian)控儀(yi)表相(xiang)對難(nan)選。一(yi)般的(de)流量(liang)儀表(biao)㊙️有壓(ya)損，要(yao)求氣(qi)體介(jie)質相(xiang)對純(chun)淨，如(ru)果采(cai)用儀(yi)表，價(jia)格偏(pian)高，所(suo)🔞以，在(zai)精度(du)要求(qiu)♌不是(shi)高的(de)場合(he)，1可以(yi)采用(yong)熱式(shi)氣體(ti)質量(liang)流量(liang)計。
2插(cha)入式(shi)熱式(shi)流量(liang)計測(ce)量原(yuan)理及(ji)流量(liang)計算(suan)
　　熱式(shi)質量(liang)流量(liang)計是(shi)利用(yong)傳熱(re)原理(li),即流(liu)動中(zhong)的流(liu)體與(yu)熱源(yuan)(流體(ti)中加(jia)熱的(de)物質(zhi)或測(ce)量管(guan)外加(jia)熱體(ti))之間(jian)熱量(liang)👈交換(huan)🐉關系(xi)來測(ce)🛀🏻量流(liu)量的(de)儀表(biao)，目前(qian)主要(yao)用于(yu)測量(liang)氣體(ti)。熱式(shi)流量(liang)儀表(biao)用得(de)最㊙️多(duo)有兩(liang)類，一(yi)是利(li)用流(liu)動流(liu)體傳(chuan)遞熱(re)量改(gai)🍉變測(ce)量管(guan)壁溫(wen)度分(fen)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼布的(de)熱傳(chuan)導分(fen)布效(xiao)應的(de)熱分(fen)布式(shi)流量(liang)計，曾(ceng)稱量(liang)熱式(shi)TMF;另外(wai)--類是(shi)利用(yong)熱消(xiao)散(冷(leng)卻)效(xiao)應的(de)金氏(shi)定律(lü)TMF又由(you)于結(jie)構上(shang)檢測(ce)元件(jian)伸入(ru)測量(liang)管内(nei),也稱(cheng)插入(ru)🏃‍♂️型💜或(huo)侵入(ru)型。插(cha)入型(xing)的工(gong)作原(yuan)理及(ji)流🧑🏾‍🤝‍🧑🏼量(liang)計算(suan)如下(xia):
　　如圖(tu)所示(shi)，插入(ru)式熱(re)式氣(qi)體質(zhi)量流(liu)量計(ji)由兩(liang)個電(dian)阻溫(wen)度計(ji)🔆組成(cheng)傳感(gan)器，一(yi)個測(ce)溫探(tan)頭，感(gan)受流(liu)體溫(wen)度T2另(ling)一個(ge)電阻(zu)溫度(du)計由(you)🛀電路(lu)加熱(re)到溫(wen)度T1用(yong)來測(ce)量流(liu)體帶(dai)走的(de)熱量(liang)變🔞化(hua)，亦稱(cheng)測速(su)探頭(tou)。T1高于(yu)T2。并保(bao)持△T恒(heng)定,即(ji)🐕△T=T1-T2。當流(liu)體流(liu)經傳(chuan)感器(qi)時，由(you)于測(ce)速探(tan)頭的(de)☀️自身(shen)溫度(du)T1高🏃于(yu)測溫(wen)探頭(tou)🌍感受(shou)的溫(wen)度即(ji)流體(ti)溫度(du)T2,流體(ti)便帶(dai)走了(le)測速(su)探頭(tou)上的(de)一部(bu)分熱(re)量(高(gao)溫向(xiang)低溫(wen)傳遞(di))，使T1下(xia)降。電(dian)路爲(wei)保持(chi)△T恒定(ding)，便增(zeng)加對(dui)測速(su)探頭(tou)的加(jia)熱功(gong)率，使(shi)△T=T1-T2恒定(ding)。流體(ti)帶走(zou)測⭐速(su)探頭(tou).上多(duo)少熱(re)量，電(dian)路便(bian)增加(jia)相應(ying)數量(liang)💔的電(dian)功率(lü)，兩者(zhe)之間(jian)存在(zai)着一(yi)個函(han)數關(guan)系"。設(she)對測(ce)速探(tan)頭的(de)加熱(re)功率(lü)⛷️爲P1，流(liu)體的(de)質量(liang)流量(liang)爲Q,則(ze)根據(ju)流體(ti)流過(guo)測速(su)探頭(tou)時所(suo)帶走(zou)的熱(re)量與(yu)對測(ce)速探(tan)頭🔱的(de)加熱(re)功率(lü)相對(dui)應的(de)原理(li)，得到(dao)下列(lie)關系(xi)式:
 
式(shi)(1)中，PocQ
　　因(yin)此，可(ke)以通(tong)過測(ce)量加(jia)熱功(gong)率P,來(lai)測量(liang)帶走(zou)這部(bu)分熱(re)量的(de)流體(ti)的質(zhi)量流(liu)量。由(you)于帶(dai)走着(zhe)部分(fen)熱量(liang)的是(shi)流體(ti)的分(fen)子，所(suo)以，測(ce)速探(tan)頭直(zhi)接測(ce)量的(de)是流(liu)體的(de)質量(liang)流速(su)pv,此時(shi)，隻要(yao)乘上(shang)管道(dao)的橫(heng)截面(mian)積，就(jiu)可以(yi)得到(dao)流體(ti)的質(zhi)量流(liu)量了(le)。由于(yu)氣體(ti)流過(guo)探頭(tou)時帶(dai)走熱(re)量和(he)氣體(ti)的質(zhi)量流(liu)量成(cheng)比例(li)關系(xi),也和(he)探頭(tou)間溫(wen)差有(you)關，流(liu)量越(yue)大，兩(liang)探頭(tou)之間(jian)溫差(cha)越小(xiao)，氣體(ti)質量(liang)流量(liang)與溫(wen)差之(zhi)間的(de)聯系(xi)通過(guo)質量(liang)流速(su)ρv建立(li)"。
 
式中(zhong):Qm-質量(liang)流量(liang)，kg/s;
Kv-測量(liang)頭儀(yi)表系(xi)數;
a-速(su)度分(fen)布系(xi)數;
B一(yi)阻塞(sai)系數(shu);
x-幹擾(rao)系數(shu);
A-儀表(biao)表體(ti)(測量(liang)管道(dao))的内(nei)橫截(jie)面積(ji)，m²
ρv一質(zhi)量流(liu)速，kg/(m²·S)。
　　基(ji)于_上(shang)述原(yuan)理，對(dui)于大(da)管徑(jing)的流(liu)量測(ce)量來(lai)說,雖(sui)無相(xiang)應⛹🏻‍♀️的(de)大管(guan)💁徑标(biao)定裝(zhuang)置來(lai)對流(liu)量計(ji)進行(hang)标定(ding)，但隻(zhi)要在(zai)标準(zhun)口👣徑(jing)的标(biao)定💔裝(zhuang)置.上(shang)測定(ding)相應(ying)的質(zhi)量流(liu)速，也(ye)就可(ke)方⚽便(bian)地測(ce)量出(chu)大管(guan)徑中(zhong)流體(ti)的質(zhi)量流(liu)量了(le)。
 
　　由(you)于兩(liang)個傳(chuan)感器(qi)都是(shi)用性(xing)能穩(wen)定的(de)金屬(shu)鉑材(cai)料🌈通(tong)⭐過特(te)殊工(gong)藝密(mi)封在(zai)316L不鏽(xiu)鋼管(guan)或抗(kang)酸、堿(jian)腐蝕(shi)的K2760哈(ha)氏合(he)金或(huo)鉑套(tao)管中(zhong)制成(cheng)，因此(ci)極爲(wei)堅固(gu),并不(bu)會污(wu)染被(bei)測流(liu)體♋或(huo)受被(bei)測流(liu)體👣污(wu)染，且(qie)其抗(kang)腐蝕(shi)性❄️能(neng)相當(dang)好🤞。
3熱(re)式質(zhi)量流(liu)量計(ji)的應(ying)用特(te)點
　　當(dang)前TMF大(da)部分(fen)用于(yu)測量(liang)氣體(ti)，隻有(you)少量(liang)用于(yu)測量(liang)微小(xiao)液🏒體(ti)流量(liang)🔅。熱式(shi)質量(liang)流量(liang)計具(ju)有性(xing)能可(ke)靠、無(wu)可動(dong)部件(jian)、安裝(zhuang)方便(bian)，壓損(sun)小、量(liang)程比(bi)寬(可(ke)達1000:1)、靈(ling)敏度(du)高等(deng)特點(dian)2,特别(bie)适用(yong)于大(da)管徑(jing)、低流(liu)速，非(fei)圓截(jie)面管(guan)道、現(xian)場空(kong)間♊狹(xia)窄處(chu)測量(liang)等特(te)殊💋工(gong)況，在(zai)環境(jing)保護(hu)和過(guo)程工(gong)業的(de)應用(yong)發展(zhan)迅速(su)，例如(ru):污水(shui)處理(li)過程(cheng)中發(fa)生的(de)氣體(ti)，燃料(liao)電池(chi)工廠(chang)各種(zhong)氣體(ti)的流(liu)量測(ce)量及(ji)煤粉(fen)燃燒(shao)過程(cheng)粉/氣(qi)配比(bi)控制(zhi)等。
　　與(yu)常用(yong)的 孔(kong)闆流(liu)量計(ji) 、 渦街(jie)流量(liang)計 和(he)差壓(ya)式均(jun)速管(guan)、文丘(qiu)裏流(liu)量計(ji)相比(bi)較，熱(re)式氣(qi)體💞質(zhi)量流(liu)🏃🏻‍♂️量🌈計(ji)♊有如(ru)下特(te)點:
(1)直(zhi)接測(ce)量流(liu)體的(de)質量(liang)流量(liang)或标(biao)準狀(zhuang)态下(xia)的體(ti)積流(liu)量，不(bu)需要(yao)進行(hang)溫度(du)壓力(li)補償(chang);.
(2)一次(ci)元件(jian)結構(gou)簡單(dan)，采用(yong)不鏽(xiu)鋼或(huo)特種(zhong)合金(jin)外殼(ke)覆蓋(gai)，不怕(pa)髒污(wu)或腐(fu)蝕，不(bu)存在(zai)堵塞(sai)問題(ti),且表(biao)面髒(zang)污極(ji)易清(qing)除。帶(dai)⚽不斷(duan)流裝(zhuang)🌈拆裝(zhuang)置，可(ke)實現(xian)不停(ting)氣裝(zhuang)拆，清(qing)洗維(wei)修，簡(jian)便易(yi)行;
(3)量(liang)程比(bi)特大(da)，可達(da)1000:1，可測(ce)流速(su)範圍(wei)0.1m/s~60m/s,完全(quan)覆蓋(gai)-般工(gong)業💘廢(fei)氣及(ji)‼️煤氣(qi)廠輸(shu)出總(zong)管中(zhong)的流(liu)速範(fan)圍。因(yin)而隻(zhi)需在(zai)總管(guan)上☂️裝(zhuang)一台(tai)插入(ru)式熱(re)式氣(qi)體質(zhi)量流(liu)量計(ji)，就可(ke)滿足(zu)計量(liang)要求(qiu)。大大(da)☂️地節(jie)省了(le)投資(zi),簡化(hua)了系(xi)統💋結(jie)構，方(fang)便了(le)管理(li),提高(gao)了系(xi)統🧑🏾‍🤝‍🧑🏼工(gong)作的(de)可靠(kao)性;
(4)儀(yi)表精(jing)度高(gao)(+10%FS)，性能(neng)穩定(ding)(重複(fu)性士(shi)0.25%FS)，幾無(wu)壓力(li)損失(shi)，對管(guan)🈚道振(zhen)動不(bu)敏感(gan)。
此外(wai)，熱式(shi)氣體(ti)質量(liang)流量(liang)計靈(ling)敏度(du)高，尤(you)其适(shi)合于(yu)大管(guan)徑、低(di)流🍉速(su)的流(liu)量測(ce)量。且(qie)在大(da)管徑(jing)中使(shi)用，其(qi)性能(neng)✍️價格(ge)比更(geng)🏃🏻‍♂️顯優(you)勢;防(fang)爆、防(fang)護、抗(kang)腐蝕(shi)設計(ji),又使(shi)它能(neng)适應(ying)惡劣(lie)🌏工況(kuang)，危險(xian)場合(he)。
　　熱式(shi)氣體(ti)質量(liang)流量(liang)計作(zuo)爲一(yi)種插(cha)入式(shi)流量(liang)計，由(you).上述(shu)插入(ru)式流(liu)量計(ji)的測(ce)量公(gong)式可(ke)見該(gai)流量(liang)計同(tong)樣方(fang)便适(shi)用于(yu)方形(xing)管道(dao)🛀的氣(qi)體流(liu)量測(ce)量。環(huan)保管(guan)道一(yi)般用(yong)圓形(xing)，而空(kong)調的(de)管道(dao)很多(duo)地㊙️方(fang)爲方(fang)形。孔(kong)闆等(deng)很多(duo)儀表(biao)沒有(you)測量(liang)方形(xing)🔞管道(dao)的數(shu)據，若(ruo)使用(yong)插入(ru)式熱(re)式氣(qi)體質(zhi)量流(liu)🏃‍♀️量計(ji)，不論(lun)圓形(xing)或是(shi)方形(xing)🤞管道(dao)均可(ke)通🏃過(guo)計算(suan)獲得(de)，這也(ye)解決(jue)了低(di)壓方(fang)形通(tong)風管(guan)道的(de)流量(liang)測量(liang)問題(ti)🌍。
4測點(dian)位置(zhi)的選(xuan)擇
　　正(zheng)确選(xuan)擇測(ce)點位(wei)置是(shi)減少(shao)測量(liang)誤差(cha)的重(zhong)要條(tiao)件,測(ce)點位(wei)置選(xuan)擇不(bu)當，會(hui)增加(jia)流量(liang)計的(de)測量(liang)誤差(cha)，對于(yu)熱式(shi)氣😍體(ti)質量(liang)流量(liang)計，按(an)相關(guan)資料(liao)小結(jie)，其測(ce)點位(wei)置的(de)選擇(ze)應滿(man)足如(ru)下要(yao)求:
(1) 盡(jin)可能(neng)保證(zheng)測點(dian)前後(hou)直觀(guan)段的(de)長度(du)，一般(ban)要求(qiu)前≥20D(D爲(wei)📱被測(ce)管道(dao)内徑(jing))，後≥10D。管(guan)道内(nei)的流(liu)場分(fen)布，隻(zhi)與管(guan)道系(xi)統有(you)關，因(yin)此，測(ce)點前(qian)後均(jun)應避(bi)開“擾(rao)動源(yuan)”
(2)測點(dian)附近(jin)無“二(er)次流(liu)”，以避(bi)免擾(rao)亂流(liu)場,測(ce)點附(fu)近應(ying)絕對(dui)避免(mian)有“回(hui)流”情(qing)況，如(ru)有，可(ke)移位(wei)安裝(zhuang)或安(an)裝“止(zhi)回閥(fa)”如安(an)裝止(zhi)🛀🏻回閥(fa)，應确(que)保測(ce)點後(hou)直管(guan)段長(zhang)度210D。
(3)測(ce)點附(fu)近應(ying)避免(mian)被測(ce)氣體(ti)組分(fen)(尤其(qi)是含(han)水、含(han)油、含(han)塵量(liang)💋)的起(qi)伏變(bian)化，盡(jin)可能(neng)選擇(ze)具有(you)“穩定(ding)流”的(de)測量(liang)點。
(4)測(ce)點附(fu)近被(bei)測氣(qi)體的(de)流速(su)應控(kong)制在(zai)<60m/s.的範(fan)圍内(nei)。10m/s~30m/s爲經(jing)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻濟流(liu)速，推(tui)薦使(shi)用。易(yi)燃易(yi)爆氣(qi)體應(ying)控制(zhi)在安(an)全流(liu)速範(fan)圍内(nei)。
5測點(dian)前後(hou)直管(guan)段與(yu)測量(liang)精度(du)
　　環保(bao)廢氣(qi)管道(dao)管徑(jing)大，很(hen)多都(dou)無法(fa)保證(zheng)直管(guan)段的(de)要求(qiu)，那麽(me)，測量(liang)精度(du)會因(yin)爲直(zhi)管段(duan)的減(jian)小而(er)降低(di)。如儀(yi)🐪表廠(chang)的樣(yang)🌈本注(zhu)明熱(re)式質(zhi)量流(liu)量計(ji)可達(da)到土(tu)🙇‍♀️1%的精(jing)度，直(zhi)管段(duan)是前(qian)/後爲(wei)20D/10D,如果(guo)現場(chang)條件(jian)不允(yun)許，無(wu)法選(xuan)到滿(man)足要(yao)求的(de)測點(dian)時，精(jing)度會(hui)降低(di)。我們(men)建議(yi)其工(gong)程處(chu)理可(ke)以采(cai)用在(zai)允許(xu)誤差(cha)範圍(wei)内适(shi)當減(jian)少直(zhi)管段(duan)的方(fang)案，參(can)考标(biao)準孔(kong)闆直(zhi)管段(duan)減少(shao)與誤(wu)差增(zeng)加的(de)原則(ze)來🌈估(gu)算。
　　熱(re)式氣(qi)體質(zhi)量流(liu)量計(ji)的直(zhi)管段(duan)對誤(wu)差的(de)影響(xiang)沒有(you)權威(wei)的數(shu)據，而(er)标準(zhun)孔闆(pan)、噴嘴(zui)、文丘(qiu)裏等(deng)有數(shu)據。根(gen)據中(zhong)華人(ren)民共(gong)和國(guo)化工(gong)行業(ye)标準(zhun)自控(kong)安裝(zhuang)圖冊(ce)HG/T21581-2010的資(zi)料整(zheng)理成(cheng)表，供(gong)大家(jia)參♉考(kao)。環保(bao)I程目(mu)前因(yin)爲難(nan)測量(liang)，儀🧑🏽‍🤝‍🧑🏻表(biao)價格(ge)貴，n很(hen)多地(di)方沒(mei)有測(ce)量，故(gu)我們(men)認爲(wei)适當(dang)增加(jia)誤差(cha)(保證(zheng)系統(tong)誤差(cha)在±1.5%~±2%之(zhi)内)，選(xuan)用性(xing)價比(bi)高的(de)熱式(shi)😘質量(liang)流量(liang)計還(hai)是可(ke)取的(de)。
 
　　當然(ran)我們(men)希望(wang)有關(guan)方面(mian)能做(zuo)一個(ge)測試(shi)數據(ju)，以使(shi)🈲用戶(hu)✨更放(fang)心☁️，亦(yi)可在(zai)很多(duo)行業(ye)推廣(guang)應用(yong)。
6用戶(hu)訂貨(huo)時要(yao)注意(yi)的問(wen)題
　　如(ru)果熱(re)式氣(qi)體質(zhi)量流(liu)量計(ji)的有(you)關樣(yang)本比(bi)較簡(jian)單,用(yong)戶在(zai)選用(yong)時還(hai)要向(xiang)制造(zao)廠了(le)解清(qing)楚下(xia)列問(wen)題:
(1)傳(chuan)感器(qi)中探(tan)頭的(de)插入(ru)深度(du)與氣(qi)體管(guan)道的(de)管徑(jing)有關(guan)，制造(zao)廠有(you)什麽(me)建議(yi)長度(du)(注:一(yi)般大(da)管道(dao)要插(cha)入到(dao)1/4管徑(jing)處，即(ji)平❌均(jun)流速(su)點;小(xiao)管道(dao)要插(cha)入到(dao)管中(zhong)心)。
(2)傳(chuan)感器(qi)的探(tan)頭插(cha)入深(shen)度是(shi)否可(ke)調整(zheng)，用戶(hu)現場(chang)如何(he)調整(zheng)。
(3)由于(yu)插入(ru)式氣(qi)體質(zhi)量流(liu)量計(ji)探頭(tou)的保(bao)護套(tao)用材(cai)較少(shao)，對強(qiang)腐✌️蝕(shi)介質(zhi)可選(xuan)用高(gao)級耐(nai)腐蝕(shi)金屬(shu)材料(liao)，比起(qi)其它(ta)流量(liang)計價(jia)🔞格升(sheng)高較(jiao)少，以(yi)更好(hao)地發(fa)揮插(cha)入式(shi)氣體(ti)質量(liang)流量(liang)的應(ying)用優(you)勢。

以(yi)上内(nei)容源(yuan)于網(wang)絡，如(ru)有侵(qin)權聯(lian)系即(ji)删除(chu)!