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            什么是熱式氣體質量流量計
            關鍵字:熱式氣體質量流量計    日期:2021-4-21 8:14:40

                    一個好品質的熱式流量計產品必須具備兩個最主要的特點:好的探頭制造工藝和完整的實流標定裝置。我們分別來分析這兩大特點:

            a.探頭制造工藝:前面我們談了熱式流量計的原理,我們從原理上可以看出探頭是整個熱式氣體質量流量計的核心,它的性能優劣可以決定流量計的測量精度、重復性、使用壽命、低流速特性。探頭是由鉑金電阻絲、護套不銹鋼組成。鉑金電熱絲導電,護套不銹鋼也導電,這就要求他們之間的填隙物必須要導熱性能非常好,但是又不能導電。這個就引出了所有熱式流量計的核心——加熱探針的填隙材料及封裝工藝:

                   填隙層越厚,雖然絕緣性好了,但是導熱的性能就差,且溫度的靈敏性也差,同時響應滯后。填隙物如果是有機物,容易老化導致填料出現裂縫,流量計就表現為零點漂移。填隙物內如果有微小的空氣,由于此探針一直處于加熱狀態,微小的空氣膨脹,引起零點波動。

                   傳統的熱式質量流量計加熱的速度傳感器封裝于不銹鋼管探針端部,并在傳感器和不銹鋼管內壁之間灌注混合物。該混合物必須電絕緣的同時又保證較小的熱阻,一般為環氧樹脂、陶制水泥、耐熱膏脂或者氧化鋁粉、氧化鎂粉等。這些采用如上填料的“濕”傳感器存在一些缺陷:比如它的表面熱阻會隨使用時間的加長不斷增加, 使得輸出曲線呈下降趨勢,導致傳感器靈敏度降低,最終影響了測量精度。“濕”傳感器的填充物由于與速度傳感器的熱膨脹系數不同,隨著使用時間的加長會產生老化、龜裂等現象,最終會導致傳感器的測量精度超差,且難以維持長期精度。這樣的封裝和填料,短時間看不出區別,但是半年一年后就可以發現重復性變差、零飄等問題。右邊是美國SIERRA的熱式流量計探頭解刨圖,斯亞樂的速度傳感器是目前全球唯一的一種真正的“干”的傳感器。它獨特的封裝工藝使得速度傳感器與不銹鋼內壁之間完美填充,且不使用有機物作為填料,而是鉑銥無機物。斯亞樂熱式流量計產品的靈敏度、重復性都達到最優化,在任何時候速度傳感器內填料都不會有裂縫產生,也不會有因龜裂而出現漂移的問題,最終極大地提升了測量精度,極好地維持了長期精度。 SIERRA在熱式的最核心部件上采用獨特的納米級絕緣性能的無機物填充,再通過高壓成型,使得納米級的填料更加致密,確保十年不會有零漂。兩種不同的封裝技術也成就了不一樣品質的產品。

            b.實流標定技術:首先我們談一下熱式氣體質量流量計實流標定的重要性。前面我們說過了熱式的測量原理,通過原理知道熱式氣體質量流量計測量與被測氣體介質的熱導性能有很大的關系,每一種氣體介質的比熱容在不同溫度和壓力的數值是不一樣的。如果單純依靠常壓或者負壓空氣標定,然后修正的方式來得到高性能的流量計,這個還是不科學的。而且實事證明沒有實流標定的流量計測量非空氣介質,數據偏差很大。目前市場上熱式氣體質量流量計大都采用開路的負壓空氣標定,然后修正到高壓力工況,或者修正到其他氣體,比如氬氣、二氧化碳、氧氣、氫氣、氨氣等等。修正標定必然導致測量精度不能保證,低壓標定后的表應用在高壓工況,空氣介質標定后的表應用在其他氣體介質,測量精度無法保證。

            三.正確選擇熱式氣體質量流量計

                     有數據證明,在流量計量出現的故障幾率上,流量計選型不當占大約70%,流量計產品質量或其他原因占30%,可見選型對流量計量是多么重要。熱式氣體質量流量計用戶方特別要注意,自己不要選定某種型號流量計,除非你是選擇做為更換原有的流量計,最好將這個工作交給賣方,因為他們是專業的。你只需要提供盡可能完整的工況數據和一些技術要求。比如流量范圍(建議流量單位采用標方),測量的介質,管道的口徑,管道的材質,工作壓力,工作溫度,是否要求防爆,流量計工作環境溫度,信號電源要求,精度等級,應用在什么工藝上(是過程控制還是貿易計量),測量介質干燥度和潔凈度如何。測量混合氣體流量,一定要提供各介質的占比百分比值。最后提醒一句:現場有條件的話,流量計選擇一體化。如果是分體,由于傳輸信號線纜是做為測量橋路的一部分,本身是有阻值的,不管做的如何出色,由于測量探頭的電阻值很小,這個線纜的阻值勢必影響到電子線路的運算和處理,再加上現場環境的影響,阻值會產生漂移。如果非要選擇分體的,建議這個分體距離選擇要越短越好。如果測量氣體是非空氣的其他氣體介質,建議選擇國外有實流標定的熱式流量計產品,這個一定要切記。當然除非您對測量的數據要求低,不在乎偏差多少,僅僅是看一下流量趨勢,還是可以選擇那些低端的熱式流量計產品。對于低價傾銷的產品,自己多留心。算算基本的成本看是否是能保障產品質量的流量計產品,有一個最基本的成本是繞不開的,標定一臺氣體流量計DN50以下的其標定成本是1000元左右(各地計量院收費不同,略有出入)。DN100以下是1500元。DN100以上,每一個管徑規格增加標定成本大約1000元左右。正確選擇熱式氣體質量流量計最關鍵的是,要多學習,掌握測量原理和產品的性能,和產品廠家業務人員多做深入交流,明辨各品牌的特點。才能立足自我,正確選擇符合自己要求的熱式氣體質量流量計產品。

             

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