产品介绍
插入式热式气体质量流量计是一种专门用于直接测量气体质量流量的流量计量设备，其核心工作原理基于热扩散效应。设备主要由插入式探头、信号处理单元以及安装附件三部分构成。
工作时，探头插入到被测气体流经的管道内，探头内部设有两个性能稳定的温度传感器，其中一个为加热传感器，另一个为用于检测气体温度的参考传感器。当气体流过探头时，会带走加热传感器上的部分热量，导致两个传感器之间产生温度差。由于气体的质量流量与带走的热量存在固定的函数关系，信号处理单元会实时采集两个传感器的温度信号，并根据预设的算法对信号进行处理、计算，最终得出气体的质量流量值，同时将测量结果以相应的信号形式输出，供后续的显示、记录或控制使用。
该类型流量计采用插入式安装方式，无需对管道进行大规模改造，能适应不同管径的管道测量需求，尤其在大管径气体流量测量场景中具有显著的适用性。
优势特点
- 直接测量质量流量，无需温压补偿：区别于传统需要结合温度、压力参数进行换算才能得到质量流量的流量计，插入式热式气体质量流量计可直接测量气体质量流量，避免了因温度、压力波动导致的换算误差，极大提升了测量精度，同时简化了测量系统的构成，减少了额外设备的投入成本。
- 安装便捷，对管道改动小：采用插入式结构设计，安装时仅需在管道上开设与探头匹配的安装孔，将探头插入管道即可完成安装，无需截断管道，不会影响管道内气体的正常输送，大幅缩短了安装工期，降低了安装过程中对生产运营的干扰。
- 测量范围宽，适应性强：可实现对不同流速范围气体的精准测量，无论是低流速还是中高流速的气体，都能保持稳定的测量性能。同时，其探头材质可根据被测气体的特性（如腐蚀性、含尘量等）进行选择，能适应化工、电力、环保等多种行业复杂的气体测量环境。
- 维护成本低，使用寿命长：设备结构相对简单，无运动部件，减少了因部件磨损、卡涩等问题导致的故障，降低了日常维护的频率和难度。此外，关键部件采用耐磨损、耐腐蚀的优质材料制造，能有效抵抗被测气体的侵蚀，延长设备的使用寿命。
- 响应速度快，实时性好：当管道内气体流量发生变化时，探头能迅速感知温度差的变化，并将信号传递给信号处理单元，处理单元可在短时间内完成数据计算并输出结果，能够及时反映气体流量的动态变化，满足对流量实时监控和控制的需求。
技术参数
参数名称 | 技术指标 |
测量介质 | 干燥或微湿的非腐蚀性气体、部分弱腐蚀性气体（需定制特殊材质探头） |
测量范围 | （0.1~100）m/s（流速），具体量程可根据实际需求定制 |
测量精度 | ±1% FS（满量程），部分高精度型号可达 ±0.5% FS |
重复性 | ≤0.2%FS |
工作温度 | 介质温度：-40℃~200℃（常规），高温定制型号可达 400℃；环境温度：-20℃~60℃ |
工作压力 | （-0.1~1.6）MPa（常规），高压定制型号可达 10MPa |
输出信号 | 模拟量输出：4mA~20mA DC（两线制 / 四线制）；数字量输出：RS485（Modbus-RTU 协议）、HART 协议（可选） |
响应时间 | ≤1s（T90） |
防护等级 | IP65（常规），IP67（可选，适用于潮湿、多尘环境） |
防爆等级 | Ex d IIB T4 Ga（常规），Ex d IIC T6 Ga（可选，适用于易燃易爆环境） |
供电电源 | 24V DC（±10%），部分型号可支持 110V AC/220V AC |
探头材质 | 316L 不锈钢（常规），哈氏合金、钛合金（定制，用于强腐蚀性气体） |
管道管径适配范围 | DN50~DN3000（可根据管道实际管径定制探头长度） |
产品选型
- 明确测量介质特性：首先需确定被测气体的种类，判断其是否具有腐蚀性、含尘量高低、是否含有易冷凝成分等。若为腐蚀性气体，需选择耐腐蚀材质（如哈氏合金、钛合金）的探头；若气体含尘量较高，应选择带有防堵塞结构的探头，避免灰尘堆积影响测量精度。
- 确定工况参数：准确收集被测气体的正常工作流速范围、介质温度、工作压力等工况参数。确保所选流量计的测量范围覆盖实际气体流速，工作温度和压力在流量计的额定工作范围内，避免因参数不匹配导致设备损坏或测量误差增大。
- 确认管道规格：测量并记录安装管道的公称直径（DN）、管道材质等信息，根据管道管径选择适配长度的插入式探头，保证探头能插入到管道内的流速均匀区域，确保测量数据的准确性。
- 选择输出与通讯方式：根据后续系统的需求，确定流量计的输出信号类型（如 4mA~20mA 模拟量、RS485 数字量等）以及是否需要支持特殊通讯协议（如 HART 协议），确保流量计能与控制系统或数据采集系统实现无缝对接。
- 考虑安装与环境要求：结合安装现场的环境条件，选择合适防护等级和防爆等级的产品。若安装环境潮湿、多尘，应选择 IP67 防护等级的设备；若现场存在易燃易爆气体，则需选择符合相应防爆等级（如 Ex d IIC T6 Ga）的防爆型流量计。
- 核对附加功能需求：根据实际应用场景，判断是否需要流量计具备显示功能（如现场液晶显示）、报警功能（如流量超限报警）、数据存储功能等，选择满足附加功能需求的产品型号。
应用领域
- 石油化工行业：可用于石油炼制过程中各种工艺气体（如催化裂化装置的再生烟气、加氢装置的氢气等）的流量测量，以及化工园区内燃气、蒸汽等辅助气体的输送流量监控，为生产工艺优化和能源消耗统计提供准确数据支持。
- 电力行业：适用于火力发电厂锅炉送风、引风流量的测量，通过实时监测风量，实现锅炉燃烧工况的精准调控，提高锅炉热效率，减少能源浪费；同时也可用于燃气轮机的进气流量测量，保障机组稳定运行。
- 环保行业：在工业废气排放监测中，可用于测量废气中各类气体（如二氧化硫、氮氧化物载体气体）的流量，为废气处理设备的运行调控和环保排放达标检测提供可靠的流量数据；此外，还可用于污水处理厂曝气池的曝气流量测量，优化曝气工艺，提高污水处理效果。
- 冶金行业：用于钢铁厂高炉煤气、转炉煤气的回收与利用过程中的流量测量，以及轧钢过程中保护气体（如氮气）的流量控制，确保冶金生产工艺的稳定性和产品质量，同时实现能源的高效回收利用。
- 食品医药行业：在食品加工过程中，可用于无菌空气、二氧化碳等气体的流量测量，保障食品生产环境的洁净度和生产工艺的卫生要求；在医药生产中，用于发酵罐的进气流量控制、洁净室通风系统的风量监测等，符合医药行业严格的生产规范。
- 市政工程领域：可用于城市天然气输配管网中天然气流量的测量，为天然气计量收费提供依据；同时也可用于城市污水处理厂、自来水厂的曝气系统、通风系统的流量监控，保障市政设施的正常运行。
安装事宜
- 安装位置选择
- 应选择管道内气体流速均匀、无涡流的直管段区域进行安装，避免安装在管道弯头、阀门、三通、泵体等易产生流场扰动的部位。一般要求安装点上游直管段长度不小于 10 倍管道内径（10D），下游直管段长度不小于 5 倍管道内径（5D），若直管段长度不足，需在安装点上游安装流场整流装置。
- 避免将流量计安装在管道最高点（易积聚冷凝液）或最低点（易堆积杂质、灰尘），防止冷凝液或杂质损坏探头或影响测量精度；同时应远离强电磁干扰源（如大功率电机、变压器等），减少电磁干扰对测量信号的影响。
- 安装前准备
- 安装前需确认流量计的型号、规格与实际工况需求一致，检查设备外观是否完好，探头有无损坏、变形，信号线缆是否正常。
- 对安装管道进行清理，去除管道内的焊渣、铁锈、杂质等，避免安装后杂质堵塞探头或划伤探头表面，影响测量性能；同时检查管道壁厚是否满足安装要求，确保能安全开设安装孔。
- 根据流量计安装说明书的要求，准备好所需的安装工具（如钻孔机、扳手、密封胶等）和辅助材料，并对安装人员进行安全和操作培训。
- 安装过程操作
- 按照安装说明书的指引，在确定的安装位置上，使用专用钻孔工具在管道上开设与探头安装尺寸匹配的安装孔，钻孔过程中需避免铁屑等杂质落入管道内，若不慎落入，需及时清理。
- 将探头缓慢插入管道内，根据管道管径调整探头插入深度，确保探头的测量元件处于管道内的最佳测量区域（通常为管道中心区域，即流速最大且均匀的区域），然后使用专用安装法兰或螺纹接头将探头固定在管道上，确保安装牢固，无松动。
- 安装密封部件，在探头与管道安装接口处涂抹适量密封胶或安装密封垫片，防止气体泄漏；连接信号线缆和电源线，确保接线正确、牢固，线缆接头处做好防水、防尘处理。
- 安装后调试与检查
- 安装完成后，首先进行外观检查，确认安装位置、安装深度、接线方式是否符合要求，密封是否良好，无气体泄漏现象。
- 接通电源，启动流量计，进入调试模式，对流量计进行零点校准（在管道内气体静止状态下进行）和量程校准（可采用标准流量装置或与其他标准流量计对比的方式进行），确保测量精度符合要求。
- 模拟正常工况，通入气体，观察流量计的测量数据是否稳定、准确，输出信号是否正常，若发现异常，需及时排查原因并进行调整。
- 安全注意事项
- 若安装现场为易燃易爆环境，安装过程中必须严格遵守防爆操作规程，使用防爆工具，避免产生静电或火花，确保安装人员和设备安全。
- 安装过程中需关闭管道内气体的输送阀门，待管道内气体完全排空并泄压后再进行安装操作，防止气体泄漏引发安全事故；安装完成后，需缓慢开启阀门，逐步增加管道内气体压力，避免因压力骤升损坏设备。
- 安装和调试过程中，严禁随意拆卸流量计的探头、信号处理单元等部件，如需拆卸，需先断开电源，并由专业技术人员操作。
