热式质量流量计
热式流量计
细管型测量管内径仅0.2~0.5mm，稍大者为0.8~1mm， 极易堵塞，只适用于净化无尘气体。
小型
内容
细管型仪表 还有一种带 有调节单元 和控制阀等 组成一体的 热式质量流 量控制器
二、基于金氏定律的 TMF
(一)基于金氏定律的浸入型TMF ——热散失率
金氏定律的热丝热散失率表述各参量间的关系：
六、TMF选用考虑要点（2）
3.冷却效应的插入式TMF国外近年在环境保护和流程工程 工业中应用发展迅速。
例如：水泥工业竖式磨粉机排放热气流量控制、煤粉燃烧过程粉/ 气配比控制、污水处理发生的气体流量测量，燃料电池工厂各种 气体流量测量等等。大管道用还有径向分段排列多组检测元件组 成的插入检测杆，应用于锅炉进风量控制以及烟囱烟道排气监测 SO2和NO2排放总量。源自qmKA cp
T
Oa段为仪表正常测量范围，仪表出口处流体不带走热量， 或者说带走热量极微；超过a点流量增大到有部分热量被 带走而呈现非线性，流量超过b点则大量热量被带走。
TMF用于测量微小流量。
热分布式TMF——原理(4)
(测量管加热方式)
测量管加热方式大部分产品采用两绕组或三绕组线绕电阻； 除管外电阻丝绕组加热方式外还利用管材本身电阻加热方式， 如下表所示。
测量管形状有直形管，还有Ⅱ字形结构。三绕组中一组在 中间加热，两组分绕两壁测量温度。
热分布式TMF——原理(5)
为了获得良好的线性输出，必须 保持层流流动，测量管内径D设 计的很小而长度L很长，即有很 大L/D比值，流速低，流量小。
为了扩大仪表流量，还可采用在 管道内装管束等层流阻流件；扩 大更大流量和口径还常采用分流 方式，在主管道内装层流阻流件 （见图），以恒定比值分流部分 流体到流量传感部件。
热式气体质量流量计-360百科
热式气体质量流量计-360百科热式气体质量流量计是利用热扩散和热分布的原理，利用气体带走热量的多少来计算流量。
其测量结果受温度、压力变化影响较小，量程比可达到30∶1，安装方式为插入式，基本没有压力损失，适用于测量介质组分比较稳定的干燥气体的流量。
1、工作原理：大流量：热扩散原理，利用气体带走多少热量决定流量；小流量：热分布原理；2、系统组成：简单无活动部件、常温一体化、高温分体式；3、适用测量介质：干燥气体，介质组分稳定；4、系统误差：±1% 质量流量精度；5、系统智能化：多项参数修改，智能化；6、检定：工厂标定数据储存在仪表里，可以现场检定仪表性能，结果可溯源；7、量程比：大量程比，保证精度的前提下30∶1；8、流量结果：质量流量，温度、压力变化影响小；9、温压补偿：不需要；10、安装：小口径：管道式；大口径：插入式；安装简单快捷：不需要保温\导压管路，前后；直管段：3D/5D；安装成本低：在管道360范围内任何角度都可以安装；11、维护：属于免维护型，如需维护，可以实现在线不停产插拔维护；12、工厂标定：密闭环路模拟实际工况标定每一台都要实际标定；13、响应时间：1s；14、压力损失：插入式基本没有压力损失；15、系统重复性：重复性较好；16、温度对测量系统精度的影响：在±25℃范围内，±0.04 %FS；在±25～50℃范围内，±0.06 %FS；17、压力对测量系统精度的影响：压力变化0.006895MPa，精度影响0.02% FS；18、系统造价：性价比非常高，小口径相对价格高，大口径比孔板产品还便宜。
热式气体质量流量计-百度百科
热式气体质量流量计-百度百科一、概述嘉可仪表JK系列热式气体质量流量计是利用热传导原理测流量的仪表。
热式气体质量流量计采用恒温差法对气体质量流量进行准确测量。
具有体积小、数字化程度高、安装方便，测量准确等优点。
二、工作原理热式质量流量计由传感器和信号分析、处理与控制单元两部分构成。
传感器一部分测量温度，而另一部分用于加热。
前者监控实际过程温度值；后者维持一恒定温度值，使其总是高于实际过程温度且与该过程温度保持恒定的温度差。
气体的质量流量越大，冷却效应就越大，维持差分温度所需的能量也就越大。
因此，通过测量加热器的能量便可得出被测气体的质量流量。
三、热式气体质量流量计产品特点：1、真正的质量流量计，对气体流量测量无需温度和压力补偿，测量方便、准确。
可得到气体的质量流量或者标准体积流量。
2、宽量程比，可测量流速高至100Nm/s底至0.5Nm/s的气体，可以用于气体检漏。
3、抗震性能好使用寿命长。
传感器无活动部件和压力传感部件，不受震动对测量精度的影响。
4、安装维修简便。
在现场条件允许的情况下，可以实现不停产安装和维护。
（请参见安全注意事项）5、数字化设计。
整体数字化电路测量，测量准确、维修方便。
6、采用RS-485通讯，或HART通讯，可以实现工厂自动化、集成化。
四、适用范围1、压缩空气2、锅炉房或干燥机中的天然气3、酿酒厂中的二氧化碳气体4、污水处理厂中的沼气和曝气5、生成气体（如氩气、氮气、二氧化碳、氦气、氧气）6、气体泄露检测嘉可仪表生产的热式气体质量流量计可以测量氧气、氮气、二氧化碳、天然气、压缩空气、煤气、沼气等各种气体（乙炔除外），嘉可仪表JK系列热式气体质量流量计种类齐全，有管道式热式气体质量流量计、插入式热式气体质量流量计、高温型热式气体质量流量计、高压型热式气体质量流量计、一体式热式气体质量流量计、分体式热式气体质量流量计等。
mems热式质量流量计工作原理
MEMS热式质量流量计是一种常用于测量气体流量的仪器，其工作原理基于MEMS（Micro-Electro-Mechanical Systems，微电子机械系统）技术和热物理学原理。
这种流量计具有精度高、响应速度快、体积小等特点，广泛应用于工业和科研领域。
下面将从结构特点、工作原理和应用领域等方面介绍MEMS热式质量流量计的工作原理。
一、结构特点1.微型化结构MEMS热式质量流量计主要由微加工技术制作而成，整体结构非常微小。
其尺寸通常在毫米级别，因此具有体积小、重量轻的特点。
2.热敏传感器流量计的核心部件是热敏传感器，它通常采用热敏电阻、热电偶或热敏薄膜等器件。
当气体流经热敏传感器时，热敏传感器的温度会随流体流速的变化而发生相应变化。
3.微型加热器为了维持热敏传感器的恒定温度，MEMS热式质量流量计通常还配备有微型加热器。
微型加热器可以根据流体流速的变化调节热敏传感器的温度，从而实现流量的测量。
二、工作原理1.传感器供电当MEMS热式质量流量计接通电源后，热敏传感器和微型加热器会被供电，开始工作。
2.热传导机制当气体流经热敏传感器时，气体与热敏传感器的热量交换会引起热传导效应。
气体的流速越大，热量的带走越快，热敏传感器的温度就会相应下降。
3.温度补偿为了准确测量气体流速，需要对热敏传感器的温度进行补偿。
而微型加热器就起到了这一作用。
通过微型加热器对热敏传感器的加热，可以保持热敏传感器的温度始终处于一个稳定的状态，从而实现对气体流速的精确测量。
三、应用领域MEMS热式质量流量计由于其体积小、功耗低、响应速度快等特点，被广泛应用于各种气体流量测量领域。
1.工业自动化在工业自动化控制系统中，常常需要对气体流量进行准确测量。
MEMS热式质量流量计可以满足工业自动化设备对于流量测量的需求，广泛应用于气体流量的监测和控制。
2.能源领域在能源行业，对气体流量的准确测量是非常重要的。
MEMS热式质量流量计可以用于天然气、煤气等能源的流量测量和监测，为能源行业的生产和管理提供重要支持。
热式气体质量流量计工作原理
热式气体质量流量计工作原理
热式气体质量流量计（或称热式流量计）是利用传感器受流体冷却效应变化来测量气体质量流量的仪器。
热式流量计通常由两个传感器组成，一个作为“加热器”，另一个作为“测温器”。
传感器通常采用可供直流通电的纯电阻丝或薄膜材料制成。
工作原理如下：
1. 加热器传感器：加热器被通电，使得传感器加热到设定温度，保持一个稳定的热平衡。
当气体流过加热器传感器时，气体带走了一部分热量，导致传感器温度降低。
2. 测温器传感器：测温器传感器位于加热器传感器的下游。
该传感器被设计为只测量气体的温度，而不受气体质量流量的影响。
3. 温差测量：通过测量加热器和测温器之间的温差来确定气体质量流量。
当气体流量增加时，气体带走的热量也增加，导致加热器温度下降更多，从而增加了加热器与测温器之间的温差。
4. 测量和计算：根据加热器与测温器之间的温差以及已知的加热器特性和气体性质，可以计算出气体的质量流量。
值得注意的是，热式流量计对气体的物性参数要求较高，如气
体密度、比热容等。
因此，在使用热式流量计时需要提供准确的气体物性参数，以获得更准确的流量测量结果。
SAGE热式质量流量计
快速响应
热传导速度较快，响应 时间短，能够快速跟踪
流体的变化。
局限性
对流场要求高
要求流场稳定，不能有涡流、湍流等现象， 否则会影响测量精度。
对流体物性敏感
对流体的物性较为敏感，如密度、比热容等， 需要针对不同流体进行校准和补偿。
受环境温度影响
环境温度的变化会影响热传导的速度和效率， 从而影响测量精度。
应用拓展
工业自动化
将热式质量流量计应用于更多的工业领域，如石 油、化工、制药等，提高生产效率。
环境监测
拓展流量计在环境监测领域的应用，如气体排放 监测、空气质量监测等。
智能家居
将热式质量流量计应用于智能家居领域，如智能 热水器、智能空调等，提高生活品质。
市场前景
市场需求增长
01
随着工业自动化和智能化的发展，热式质量流量计的市场需求Fra bibliotek生物工程
在生物工程实验中，热式质量流量 计可用于监测培养液或气体的流量， 控制细胞培养和发酵过程。
环境监测
在环境监测领域，热式质量流量计 可用于监测气体排放和大气污染物 的浓度，为环境保护和治理提供数 据支持。
环境监测
大气污染
监测大气中各种污染物的浓度， 如二氧化硫、氮氧化物等，评估 环境质量和空气质量指数。
水质监测
在水质监测中，热式质量流量计 可用于监测水体中各种污染物的 排放量，确保水质安全和符合标 准。
04
优势与局限性
优势
高精度测量
采用先进的热传导原理， 对流体的质量流量进行 高精度测量，测量精度
高。
宽测量范围
可测量多种流体，如气 体、液体和蒸汽，测量
范围广泛。
非接触式测量
热式质量流量计原理
热式质量流量计原理热式质量流量计是一种广泛应用于工业生产中的流量测量仪器，它通过测量流体的传热特性来实现对流量的准确测量。
其原理基于流体通过传感器时，流体带走了热量，因此通过测量传感器的温度变化可以推导出流体的质量流量。
下面将详细介绍热式质量流量计的原理。
首先，热式质量流量计的传感器是其核心部件，传感器通常由两个温度传感器组成，一个是加热元件，另一个是测量元件。
加热元件通过电流加热，使流体周围的温度升高，而测量元件则测量流体通过时的温度变化。
当流体流过传感器时，流体带走了加热元件产生的热量，导致测量元件的温度发生变化。
根据流体带走的热量与流体的质量流量成正比的关系，可以通过测量元件的温度变化来计算出流体的质量流量。
其次，热式质量流量计的测量原理是基于流体的传热特性。
当流体流过传感器时，流体带走了加热元件产生的热量，导致测量元件的温度发生变化。
根据流体带走的热量与流体的质量流量成正比的关系，可以通过测量元件的温度变化来计算出流体的质量流量。
因此，热式质量流量计不需要依赖流体的密度和压力等参数，只需测量流体的温度变化即可实现对流量的准确测量。
最后，热式质量流量计具有快速响应、高精度和良好的稳定性等特点，适用于各种工业场合的流量测量。
同时，热式质量流量计还具有一定的温度测量功能，可以实现对流体温度的同时测量，提高了测量的综合性能。
在工业自动化控制系统中，热式质量流量计被广泛应用于流体流量的监测和控制，为工业生产提供了重要的技术支持。
总之，热式质量流量计通过测量流体的传热特性来实现对流量的准确测量，其原理基于流体带走了加热元件产生的热量，通过测量元件的温度变化来计算出流体的质量流量。
热式质量流量计具有快速响应、高精度和良好的稳定性等特点，是一种在工业生产中广泛应用的流量测量仪器。
热式质量流量计
热式质量流量计【热式质量流量计性能特点】：热式气体质量流量计是利用热传导原理测量气体质量流量的仪表。
热式质量流量计的传感器由两个基准级热电阻(铂RTD)组成。
一个是质量速度传感器T1，一个是测量气体温度变化的温度传感器T2。
当这两个RTD置于被测气体中时，其中传感器T1被加热到气体温度以上的一个恒定的温差，另一个传感器T2用于感应被测气体温度。
随着气体质量流速的增加，气流带走更多热量,传感器T1的温度下降，要维持T1、T2恒定的温度差，T1的加热功率就要增大。
根据热效应的金氏定律,加热功率P、温度差△T（T1-T2）与质量流量Q有确定的数学关系式。
P/△T=K1+K2 f(Q)K3K1、K2、K3是与气体物理性质有关的常数。
【热式质量流量计的应用】：●氧气、氮气、氢气、氯气及多组分气体测量。
●高炉煤气、焦炉煤气测量。
●烟道气测量。
●沼气、水处理中的曝气和氯气测量。
●压缩空气测量。
●天然气，液化气，火炬气，等气体流量测量●电厂高炉的一次风、二次风流量测量●矿井下通风或排风系统流量测量【热式质量流量计特点】：●测量气体质量流量，无需温度、压力补偿。
●量程比大，测量流速范围：0.1Nm/s～100Nm/s。
●无压力损失，适用已知截面积的任意形状管道。
●耐腐蚀型传感器，适合测量腐蚀性气体。
●插入式传感器可以在线安装和维护。
●全量程段的专家算法，保证了测量的准确度。
适于贸易结算或气体检漏。
●液晶显示器：8位字段式+24位提示符。
●测量显示:质量流量、标况体积流量、累计流量、北京时间、累计运行时间。
●瞬时流量最大显示值：999999.9●累计流量最大显示值：99999999×103●信号输出：4～20mA、RS-485●内置MENU（菜单）、CUS（光标移动）、UP（数值增加）、ENT（确认）四个按键，用于参数的设定。
热式气体质量流量计由一体式流量转换器、流量传感器组成。
按流量传感器的型式分为：插入式和管段式热式气体质量流量计。
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/
流易
量安
计
装 维
利用热扩散原理制造的流量计有两种设计方法， 基于共同的模型，如图一：
护
其中， P——耗散功率 ΔT——两个传感器间的温度差 D——与实际流动有关的常数 E——与测量气体的热性能有关的系数 qm——质量流量 k——指数系数
温度传感器（RTD）分别置于气流中两金属细管内，一热电阻测得气流温度T；另一细管 经功率恒定的电热加热，其温度Tv高于气流温度，气体静止时Tv最高，随着质量流速ρU增加， 气流带走更多热量，温度下降，测得温度差ΔT=Tv-T.这种方称作“温度差测量法”或“温 度测量法”。 若保持ΔT恒定，控制加热功率随着流量增加而增加功率，这种方法称作“功率 消耗测量法”。
一、概述
热
式
特点
针对用户问题的解决方案
气
恒温度加热设计，直接质量流量测量
出色的稳定性、重复性，满足用户对流量监 测的要求
体 质
无需附加设备；无需流量计算机
量
无需压力变送器（标定时对压力进行补偿） 减少用户现场安装、维护的环节及费用
流
无需温度变送器（按照实际温度进行温补）
量
所有产品采用无活动部件设计
不会因介质脏或介质颗粒造成传感器堵塞
/
流易
量安
计
装 维 护
5.3结构类型选择
1、一体型结构，即传感器、变送器、显示部 分为一体，供电为220VAC或24VDC。显示部 分相当于一台流量积算仪，显示瞬时流量和累 积流量，设置报警点和输出4~20mA线性信号。
2、分体型结构，即传感器、变送器和显示部 分分离，显示部分为一台独立的只能流量积算 仪，显示瞬时和累计流量，设置报警点和输出 4~20mA线性信号。两部分通过三根线连接， 故变送器为三线制。
0-1292
0-3291
100
1000
1000
1000
470
流
150
0-41.1
0-2584
0-7404
150
2000
2000
2000
940
量
200
0-73.1
250
0-114
0-5168 0-7752
0-13613 0-20564
200
4000
4000
4000
1880
250
6000
6000
6000
5.4仪表输出类型选择
1、线性输出 一体型结构输出的模拟信号是标准4~20mA线性信号，在分体型结构中从变送器单元输出的 4~20mA信号，线性较差，只有再从流量积算仪输出的信号才是准线性4~20mA信号。 2、从流量积算仪再输出的4~20mA，可以人为设定整个流量范围的一段。例如：某流量计量 程为0~5000Nm3/h，输出4~20mA线性信号，可以设定0~3000Nm3/h，100~1500Nm3/h…输 出4~20mA。 3、小信号切除：对某些用户来讲，需要小信号切除，以保证没有流量时显示为0或不计量。 4、输出滤波：气体在管道中流动，由于各种原因总是有些扰动，表现为输出数字显示跳动， 增大积算仪中滤波系数，可以使跳动减小，有利观察。
城市煤气 44 111 177 444 740
1480 2960 4440 6393 11366 17760
25574 34809 45465 57542 71040 102297 159840 284160
氯气 109 273 436 1092 1820 3640 7280 10920 15724 27955 43680
5、通讯接口：用户需要通讯接口时，请在订货时说明。 注：上述所有项目都是产品必须具备的性能，只有流量积算仪输出4~20mA信号，通讯接口和 报警点数量为选项。
900
77760 77760 77760 77807
1000 0-1828 0-124032 0-329028
1000
96000 96000 96000 45120
1200 0-2632 0-178606 0-473801
1200 138240 138240 138240 64972
1500 0-4113 0-279072 0-740314
29721 40454 52838 66873 82560 118886 185760 330240
液化气 84 211 339 847
1143 2826 5652 8478 12208 21703 33912
48833 66467 86814 109874 135648 195333 305208 542592
百分比），然后由厂家确定量程。一般采用空气或氮气标定，然后通过仪表转换系数修正；
3、声明： 量程选择上限受到设备条件限制，高上限采购前请与厂家确定技术明细。
4
表一 空气质量流量范围
表二 几种常用气体流量范围上限表
热
DN (mm)
25
最小 (kg/h) 0-1.14
常用 (kg/h) 0-78
最大 (kg/h) 0-204
9676
15052
500
33120
15120
23520
600
47692
21772
33868
700
64915
29635
46099
800
84787
38707
60211
900
107308
48988
76204
1000
132480
60480
94080
1200 1500
190771 298080
87091 136080
DN(mm) 25 40
氩气(Ar) 82 207
氦气(He) 37 94
天然气 58 147
50
331
151
235
80
828
378
588
100
1380
630
980
150
2760
1260
1960
200
5520
2520
3920
250
8280
3780
5880
300
11923
5443
8467
400
21196
Ø3（标准）、Ø4
传感器材质
316不锈钢、哈氏合金、钛
探杆直径
Ø19（标准）、Ø16、Ø12
探杆材质
316不锈钢（标准）、哈氏合金
仪表供电
24VDC/400mA 或 220VAC/2W
输出信号
4～20mADC，最大负载1000Ω ；RS-485通讯接口
现场显示
大屏幕LED显示：四位瞬时流量，八位累积流量
适用管径范围 Ø6~Ø6000
使用压力范围 负压，0~1.0MPa，0~1.6MPa，0~2.0MPa，0~3.0MPa
适用介质温度范围 -20~60℃，60~100℃，100~150℃，150~200℃，200~300℃
适用介质
各类单一或定百分比的混合气体，含尘、含沙、含湿气以及各种 腐蚀性气体
传感器直径
定证书中体现
2、量程上下限的确定： （1）下限的确定：因为热式气体质量流量计对低流速敏感，最低可测量0.05m/s流速，所
以在选型中不需考虑下限； （2）上限的确定：主要由工艺流程设计值确定，一般仪表上限高于设计上限20%左右，以
提高容错率； （3）混合气体量程：对于混合气体，用户应给出标方密度和摩尔比值（各种成分占总量的
62899 85612 111820 141523 174720 251596 393120 698880
5
热式气体质量流量计
热
5.2安装方式选择
式高
气 体 质 量
/
精 度
压 损 小
1、建议：管径≤Ø100时，选择管道式安装； 管径＞Ø100时，选择插入式安装。
2、如果现场管道已安装好，有没有安装法兰，只能选择插入安装方式时，可在订购时与厂 家说明。
135475 211680
2000
529920
241920
376320
标准状态：温度为0℃，压力为1.01325×105Pa绝压。 注：流量现实的单位可选kg/h、t/h或Nm3/h、Nkm3/h
瓦斯气 51 129 206 516 860
1720 3440 5160 7430 13209 20640
3
热式气体质量流量计
热
四、外形尺寸
式高
气 体 质
精 度
压 损
量小
/
热式气体质量流量计标准外形尺寸如图二所示，部分尺寸可根据现场要求订制。
/
流易
量安
计
装 维
护
五、选型指南
5.1量程与通径的选择
1、查表法： 表一：空气质量流量范围选择表； 表二：四种常用气体的标定流量范围选择表； 表三：常用气体流量上限值。 为了检定和使用方便，仪表出厂时对量程要进行标定和检查。量程上限值，将在标牌和检
2820
计
300
0-165
0-11162
0-29613
300
8640
8640
8640
4060
400
0-292
0-19845
0-52645
400
15360 15360 15360
7219
500
0-457
0-31008
0-82257
500
24000 24000 24000 11280
600
0-658
0-44652
1500 216000 216000 216000 101520
2000 0-7312 0-496128 0-1316113