插入式熱式氣體質量流量計在環保領域中的應用

   隨著環境保護意識的加強,對生活、工業上廢水廢氣排放的檢測和控制也越來越重視。對于廢液的監控，可以采用電磁流量計;但是由于環保廢氣的多粉塵、混合組分及要求低壓損、防爆、防腐蝕的特點，監控儀表相對難選。一般的流量儀表有壓損，要求氣體介質相對純凈，如果采用高級儀表，價格偏高，所以，在精度要求不是很高的場合，可以采用熱式氣體質量流量計。

一、插入式熱式流量計測量原理及流量計算

   熱式質量流量計是利用傳熱原理,即流動中的流體與熱源(流體中加熱的物質或測量管外加熱體)之間熱量交換關系來測量流量的儀表，目前主要用于測量氣體。熱式流量儀表用得最多有兩類一是利用流動流體傳遞熱量改變測量管壁溫度分布的熱傳導分布效應的熱分布式流量計，曾稱量熱式TMF;另外一類是利用熱消散(冷卻)效應的金氏

定律 TMF，又由于結構上檢測元件伸入測量管內也稱插入型或侵入型。插入型的工作原理及流量計算如下:

如圖所示，插人式熱式氣體質量流量計由兩個電阻溫度計組成傳感器，一個測溫探頭，感受流體溫度 T;另一個電阻溫度計由電路加熱到溫度 T用來測量流體帶走的熱量變化，亦稱測速探頭。T.高于 T2，并保持 AT恒定，即 AT= T- T2。當流體流經傳感器時，由于測速探頭的自身溫度 T1 高于測溫探頭感受的溫度即流體溫度 T,，流體便帶走了測速探頭上的一部分熱量(高溫向低溫傳遞 )，使 T下降。電路為保持 AT恒定，便增加對測速探頭的加熱功率，使 AT= T，- T,恒定。流體帶走測速探頭上多少熱量，電路便增加相應數量的電功率，兩者之間存在著一個函數關系四。設對測速探頭的加熱功率為 P，流體的質量流量為 Q，則根據流體流過測速探頭時所帶走的熱量與對測速探頭的加熱功率相對應的原理.

二、測點前后直管段與測量精度

環保廢氣管道管徑大，很多都無法保證直管段的要求，那么，測量精度會因為直管段的減小而降低。如儀表廠的樣本注明熱式質量流量計可達到土1% 的精度，直管段是前/后為 20D/10D，如果現場條件不允許，無法選到滿足要求的測點時，精度會降低。我們建議其工程處理可以采用在允許誤差范圍內適當減少直管段的方案，參考標準孔板直管段減少與誤差增加的原則來估算。

熱式氣體質量流量計的直管段對誤差的影響沒有權威的數據，而標準孔板、噴嘴、文丘里等有數據。根據中華人民共和國化工行業標準自控安裝圖冊 HG/T 21581-2010 的資料整理成表，供大家參考環保工程目前因為難測量，儀表價格貴，很多地方沒有測量，故我們認為適當增加誤差(保證系統誤差在 土1.5%~ 2%之內 )，選用性價比高的熱式氣體質量流量計還是可取的。

三、用戶訂貨時要注意的問題

   如果熱式氣體質量流量計的有關樣本比較簡單,用戶在選用時還要向制造廠了解清楚下列問題:(1)傳感器中探頭的插入深度與氣體管道的管徑有關，制造廠有什么建議長度(注:一般大管道要插入到 1/4 管徑處，即平均流速點;小管道要插入到管中心)。

(2)傳感器的探頭插入深度是否可調整，用戶現場如何調整。

3)由于插入式氣體質量流量計探頭的保護套用材較少，對強腐蝕介質可選用高級耐腐蝕金屬材料，比起其它流量計價格升高較少，以更好地發揮插入式氣體質量流量的應用優勢.