SCF系列气体质量流量计是基于金氏定律(热扩散原理)的仪表。金氏定律:流过热源的流体分子多少与热量散失的多少成正比。该仪表的传感器有两个传感器,一个用来既做热源又做传感器,一个用来只测量介质的温度,流体流动时,流过这两个传感器的流体分子数量与热源的热量散失数量有一比例关系,因此我们可以通过电子模块来计算出流体的流量。由于它测量的是流体中分子的质量,因而与介质的温度压力无关,测量的流量是质量流量。
SCF10系列仪表有很多特点,人性化操作。包括:
√不同气体系数的设定
√显示零点的清零
√输出模拟量的校正
√多点非线性曲线修正
√宽量程比1000:1,低量程灵敏
√大口径小流量测量
√多至8点流量测量
√采用专有技术“双平衡结构”封装传感器
√对振动不敏感
√直管段要求较小,1D-2D即可实现高精度测量
√流量测量值与温度压力无关,真正的质量流量检测
√采用专有SmartI硬件和Smart3000软件,适用于高温测量(500℃)
√采用专家算法,实现仪表测量高湿、高温气体高精度。
详细介绍: MF5700气体质量流量计是根据我公司自有MEMS技术传感芯片开发的一款应用范围较广、低功耗、可移动式设计、带显示、能够实现网络化常规的计量设备。该设备适用应用于医院临床供氧监视和计量(即医用氧气表)、食品行业冲氮、工业及商业方面需要的气体流量监测。 产品特点: - MEMS技术应用,实现小流量测试,精度高 - 低功耗便携式设计 - RS485通讯方式可实现网络集中化管理 - 实时监测瞬时流量和计算累计流量 - 密码管理,超限报警 - 友好的接口方式,实用于各种气体监测的应用场合 - 铜制管体能够用于各种气体介质测量 - 体积小,易于安装。
| L(mm) | W(mm) | D |
MF5706 | 67 | 40 | NPT 1/4 |
MF5712 | 98 | 50 | NPT 1/2或BSPT 1/2 |
性能参数 | MF5706 | MF5712 | 单位 |
量程 | 0~10,25 | 0~200 | L/Min |
精度 | ± (2+0.5FS) | ± (2.5+0.5FS) | % |
重复性 | 0.5 | % | |
响应时间 | ≤ 2 | sec | |
供电方式 | 4节AA电池或外部适配电源 | ||
功耗 | ≤ 10 | mW | |
输出方式 | RS485 (选配) | ||
显示方式 | LCD | ||
显示单位 | 瞬时流量:SLPM(L/min);累积流量:NCM(m3) | ||
显示分辨率 | 0.01 | 0.1 | L/Min |
键盘 | 三个按键 | ||
功能描述 | 密码设置;总量设置和清零;报警功能 | ||
工作压力 | ≤ 0.8 | MPa | |
工作温度 | -10 ~ +55 | ℃ | |
压力损耗 | ≤ 600 | ≤ 2000 | Pa |
工作时间周期(电池) | > 60 | 天 | |
标准校准气体 | 氮气,20°C,101.325kPa | ||
引出线 | 专用miniUSB(选配) | ||
管径 | 6mm | 12mm | mm |
机械接口 | NPT 1/4 | NPT 1/2 | |
重量 | 约350 | g |
热式气体质量流量计是利用热传导原理测量流体流量的仪表,该仪表采用恒温差法对气体质量流量进行准确测量。热式气体质量流量计具有体积小,数字化程度高,安装方便,测量准确等优点。 一、产品的技术优势: 1、专有流量数据模型算法;模糊理论控制温度、湿度算法;2、高性能智能微处理器及模数、数模转换芯片;3、宽量程比1000:1;大口径,低流速,压损可忽略;4、直接测量质量流量,无须温压补偿;5、低流速测量非常灵敏;6、设计、选型方便,安装、使用简便;7、适合各类单一或混合气体流量测量。
产品特性: | 简要说明: ● 通过板上开关或Smart Interface™(RS 232连接)现场对仪表设定● 现场自校验● 直接质量流量监测,无须温度和压力补偿● 量程比大● 1秒响应时间● 获FM,CSA以及Eex认证● CE认证● 获中华人民共和国计量器具批准证书(CPA) |
· 无须压力温度补偿,直接测量气体质量流量,组成简单,出现故障概率小
· 量程比高(大于100:1)
· 快速响应,精度高
· 灵敏度高,尤其适合于大管径、低流速的流量测量
· 现场显示瞬时、信号输出,上下限报警等
· 结构多样,分插入式、管道式安装,安装灵活,装卸方便,使用简便
· 无活动部件,结构坚固,抗振
· 可应用于高温场合和腐蚀环境中
应用场合:■公用工程---电﹑气﹑ 水处理的监控管道的气体;通用系统;沼气;煤气;天然气;液化气;锅炉预热空气■石油与天然气工业能量交换;填井气回收; 燃气计量;气体质量分析;泄漏气测试;天然气测量;火炬气的监控■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;燃气炉中气体测量;氢气测量;电厂高炉的一次风、二次风的测量■化学行业烟气循环监测;采样系统中气体流量计量;引风机的气体流量计量;化肥厂氨气测量 ;电池工厂各种气体流量测量■冶金行业钢铁厂加气测量;炼铁厂高炉煤气的测量;焦化厂焦炉煤气的测量;轧钢厂加热炉燃气(高炉煤气、焦化煤气、天然气等)的测量控制;热处理淬火炉等的氢、氧、氮等气体的控制■纸浆与造纸行业废水处理系统中气体的测量;烟道流量监控;锅炉回收二次/三次空气;锅炉的燃气和空气送风测量■食品及医药行业加工操作中新鲜空气的加入;啤酒厂中的二氧化碳处理;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;通风系统;锅炉进气﹑废气﹑过程控制■环保沼气利用过程中的气体测量;氯气处理过程中氯气气体测量;污水处理过程中曝气池的气体测量;烟筒烟道排气监测SO2和NOX的排量 511460213
■其他行业工厂压缩空气测量;煤粉燃烧过程粉/气配比控制燃料;水泥工业竖式磨粉机排放热气流量控制
介质:适用于除乙炔气除外,其他气体均可使用;
口径:ф6-ф300(管道式) ф40-ф2000(插入式);
测量范围:0m/s~120m/s(标准状态) ;
精度:±0.5级 ;
重复性:±0.2%满量程 ;
输出信号:4~20mA,,RS485,MODBUS,HQBUS;
工作压力: ≤2.5MPa(最大可达20MPa);
介质温度:-40℃~120℃(可选200℃);
环境温度:-40℃~50℃;
防爆等级:隔爆ExdⅡCT3 ;
防护等级:防喷水型IP65;潜水型IP68;
供电电源:24VDC ±10%,≥350mA (可配本公司生产专用电源DW2407)或220VDC±10%。
直接测量气体质量流量,无需温度、压力补偿;
低流速测量,最小流量可测至零, 分辨率 0.001m/s ;
具现场显示,并可现场整定;
量程比宽,1:120;
非线性修正,有16段非线性函数可设置;
高性,具有故障自动检查,显示和故障自动修复功能;
在线不断流装卸,维护方便;
有防窃功能;
超高精确,0.5级 ;
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 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)
功能 | 流量计/控制器 | |
基本型号 | LF400-S | |
满量程流量范围(N2) | SCCM | 0~5,10,20,30,50,100,200,500 |
| SLM | 0~1, 2, 3, 5, 10, 15, 20, 30 |
精度(%F.S) | ±1(≤15SLM) | |
| ±1.5(>15SLM.) | |
控制阀动作型式 | 常闭式 | |
线性(%F.S.) | ±0.5~1(≤15SLM) | |
| ±1.5%(>15SLM.) | |
重复精度(%F.S.) | ±0.2 | |
响应时间(sec) | ≤1 | |
流量输出信号 | 0-+5.00V | |
流量设定信号 | 0-+5.00V | |
电器接头 | DB15 pin(接头) | |
工作环境温度 | (℃) | 5~45 |
工作压差 | (MPa) | 0.1~0.5 |
漏率 | SCCSHe | 1×10-9 |
最大耐压 | 3MPa | |
介质接触材质 | 304,316,316L | |
密封材料 | 氟橡胶,硅橡胶,丁腈橡胶,聚四氟乙烯 | |
接头 | VCR " 1/4、1/2 | |
| Swagelok1/8”、1/4” 、3/8” 、1/2”或φ3、φ6、φ8、φ10、φ12mm | |
接头和尺寸 | Φ6mm,1/4"Swagelok:127×28×100mm 1/4"VCR:127×28×100mm | |
电源要求 | +15V,50mA;-15V,200mA | |
重量 | 1.0KG |
◆专有流量数据模型算法;模糊理论控制温度、湿度算法;◆高性能智能微处理器及模数、数模转换芯片;◆宽量程比1000:1;大口径,低流速,压损可忽略;◆直接测量质量流量,无须温压补偿;◆低流速测量非常灵敏;◆设计、选型方便,安装、使用简便;◆适合各类单一或混合气体流量测量。
应用场合:■公用工程---电﹑气﹑ 水处理的监控管道的气体;通用系统;沼气;煤气;天然气;液化气;锅炉预热空气■石油与天然气工业能量交换;填井气回收; 燃气计量;气体质量分析;泄漏气测试;天然气测量;火炬气的监控■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;燃气炉中气体测量;氢气测量;电厂高炉的一次风、二次风的测量■化学行业烟气循环监测;采样系统中气体流量计量;引风机的气体流量计量;化肥厂氨气测量 ;电池工厂各种气体流量测量■冶金行业钢铁厂加气测量;炼铁厂高炉煤气的测量;焦化厂焦炉煤气的测量;轧钢厂加热炉燃气(高炉煤气、焦化煤气、天然气等)的测量控制;热处理淬火炉等的氢、氧、氮等气体的控制■纸浆与造纸行业废水处理系统中气体的测量;烟道流量监控;锅炉回收二次/三次空气;锅炉的燃气和空气送风测量■食品及医药行业加工操作中新鲜空气的加入;啤酒厂中的二氧化碳处理;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;通风系统;锅炉进气﹑废气﹑过程控制■环保沼气利用过程中的气体测量;氯气处理过程中氯气气体测量;污水处理过程中曝气池的气体测量;烟筒烟道排气监测SO2和NOX的排量■其他行业工厂压缩空气测量;煤粉燃烧过程粉/气配比控制燃料;水泥工业竖式磨粉机排放热气流量控制
工作原理:■MKRSL系列流量计/流量开关是基于热扩散原理的流量仪表。即是利用流体流过发热物体时,发热物体的热量散失多少与流体的流量成一定的比例关系。具体来说,该流量计的传感器有两只标准级的RTD,一只用来做热源,一只用来测量流体温度,流体流过时,两者之间的温度差与流量的大小成非线性关系,该仪表就可以把这种关系转换为测量流量信号的线性输出。■利用热扩散原理制造的流量计有两种设计方法:一是:基于恒温差原理;二是基于恒功率原理。基于共同的数据模型:P/△T=A+B(Q)N。其中:P---耗散功率,△T---两个传感器之间的温差, Q---质量流量,N---指数系数,A、B是与气体的热性能有关的系数。■恒温差原理:△T保持不变,耗散功率P与流体的流量Q成指数函数递增的关系。■恒功率原理:耗散功率不变,温度差△T与流体的流量Q成指数函数递减的关系。产品特点:• 采用稳定性极高的专利技术铂RTD传感器• 采用享有专有技术”平衡结构封装”,介质温度自补偿• 专有算法,可实现高线性、高重复性、高精度• 量程比宽1000:1,可据用户要求可拓展• 可实现大管径小流量测量,最小流量可测低至零,分辨率0.001m/s• 无可动部件、振动影响可忽略• 直管段要求不高1-2D• 与介质的温度、压力无关• 专有高温算法,介质温度可达+510℃,• 采用高湿算法,实现高精度测量• 对流量信号键入12点动态修正,内置10点修正• 在线动态校正电流/电压输出• 对粉尘等小颗粒不敏感• 在线不断流装卸,维护方便
性能指标:
• 测量范围:0—120Nm/s (20℃,101.33KPa)• 准确度: ±1%的读数 ±0.5%满量程• 量程比:通常100:1(取决于标定流量的范围)• 管径范围: 10mm~6000mm• 应用范围: 适合各类单一或混合气体。含尘、含沙、含湿气、各种腐蚀性气体• 环境温度范围: -40℃~+85℃(无显示); -30℃~+70℃(有显示); 湿度小于90%RH• 介质温度范围: -40℃~+100℃;-40℃~+200℃; -40℃~+450℃;-40℃~+510℃• 传感器直径:ф3、ф2.5• 插入式传感器探杆直径:ф19(标准)、ф16、ф12• 传感器材质:316不锈钢、哈氏合金、钛• 探杆材质(保护套): 316不锈钢(标准)、哈氏合金• 双向测量介质流量• 模拟量输出:流量:4-20mADC, 温度:4-20mADC, 最大负载:1000Ω• 累积脉冲量输出• 键入12段非线性修正,内置10段非线性修正• 通讯:串口输出RS232/RS485• 供电电源:24VDC/600mA;220VAC/2W;110VAC/3W• 报警:1-2路继电器输出、5A/220V、5A/30VDC、键入设定??• 大屏幕LCD显示:七位瞬时流量,八位累积流量• 过程压力:1.6Mpa(最大20MPa)• 安装工艺形式:插入式(卡套、卡套+球阀、法兰连接),管道式(法兰、螺纹连接)• 防爆等级:本安型(iaⅡCT5)、隔爆型(ExdⅡCT4)• 防护等级:IP65
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:
V = | K(Q/△T)1.87 |
ρɡ |
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;处理过程中的气体测量;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
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 |