各種流量計的特點及工作原理和產品用途（下）

8、熱式流量計
　　熱式流量計傳感器包含兩個傳感元件，一個速度傳感器和一個溫度傳感器。它們自動地補償和校正氣體溫度變化。儀表的電加熱部分將速度傳感器加熱到高于工況溫度的某一個定值，使速度傳感器和測量工況溫度的傳感器之間形成恒定溫差。當保持溫差不變時，電加熱消耗的能量，也可以說熱消散值，與流過氣體的質量流量成正比。
　　熱式氣體質量流量計即Mass Flow Meter（縮寫為MFM），它是氣體流量計量中新型儀表，區別于其它氣體流量計不需要進行壓力和溫度修正，直接測量氣體的質量流量，一支傳感器可以做到量程從極低到高量程。它適合單一氣體和固定比例多組份氣體的測量。
　　熱式氣體質量流量計是用于測量和控制氣體質量流量的新型儀表。可用于石油、化工、鋼鐵、冶金、電力、輕工、醫藥、環保等工業部門的空氣、烴類氣體、可燃性氣體、煙道氣體的監測。
熱式流量計的特點：
　　1、可靠性高 重復性好 測量精度高 壓損小；
　　2、無活動部件 量程比寬 響應速度快 無須溫壓補償。
熱式流量計的應用：
　　1、工業管道中氣體質量流量測量
　　2、煙囪排出的煙氣流速測量
　　3、煅燒爐煙道氣流量測量
　　4、燃氣過程中空氣流量測量
　　5、壓縮空氣流量測量
　　6、半道體芯片制造過程中氣體流量測量
　　7、污水處理中氣體流量測量
　　8、加熱通風和空調系統中的氣體流量測量
　　9、熔劑回收系統氣體流量測量
　　10、燃燒鍋爐中燃燒氣體流量測量
　　11、天然氣、火炬氣、氫氣等氣體流量測量
　　12、啤酒生產過程中二氧化碳氣體流量測量
　　13、水泥、卷煙、玻璃廠生產過程中氣體質量流量測量（如：美國：FCI SIERRA等；中國：suntey 奈士德等）
熱式流量計的主要參數：
　　1、精度：1%±0.5%F.S
　　2、重復性：±0.2%
　　3、量程：0.05~90m/s
　　4、適用流量范圍：0~5000Nm3/h（Φ250空氣）
　　5、適用壓力：<2Mpa <3Mpa
　　6、適用介質溫度范圍：-25~120℃，-25~200℃，-25-500℃
　　7、供電：24V DC或220V AC
　　8、輸出：4~20mA
　　9、通訊接口：232或485
　　10、現場顯示：LED或LCD
　　11、防護標準：IP65
　　12、防爆等級：ExdllCT4

9、明渠流量計
　　與前述幾種不同，它是在非滿管狀敞開渠道測量自由表面自然流的流量儀表。
　　非滿管態流動的水路稱作明渠，測量明渠中水流流量的稱作明渠流量計（open channel flowmeter）。
　　明渠流量計除圓形外，還有U字形、梯形、矩形等多種形狀。  面積式明渠流量計
　　明渠流量計應用場所有城市供水引水渠;火電廠引水和排水渠、污水治理流入和排放渠；工礦企業水排放以及水利工程和農業灌溉用渠道。有人估計1995臺，約占流量儀表整體的1.6%，但是國內應用尚無估計數據。

10、靶式流量計
　　靶式流量計是差壓流量計的一個品種，它在工業上的開發應用已有數十年的歷史。中國于20世紀70年代時開發電動、氣動靶式流量變送器它是電動、氣動單元組合儀表的檢測儀表。由于當時力轉換器直接采用差壓變送器的力平衡機構，這種流量計使用時不免帶來力平衡機構本身所造成的諸多缺陷，如零位易漂移，測量度低，杠桿機構可靠性差等。由于力平衡機構性能不佳的拖累，靶式流量計本身的許多優點亦未能得到有效的發揮，至今用戶對舊靶式流量計的不良印象仍未消除。
　　新型靶式流量計的力轉換器采用應變式力轉換器，它*消除了上述力平衡機構的缺點，新型靶式流量計還把微電子技術和計算機技術應用到信號轉換器和顯示部分，流量計具有一系列優點，相信今后在眾多流量計中發揮重要的作用。

靶式流量計工作原理:
     靶式流量計的原理簡圖如圖1所示。在測量管（儀表表體）中心同軸放置一塊園形靶板，當流體沖擊靶板時，靶板上受到一個力F，它與流速V，介質密度ρ和靶板受力面積A之間關系式如式（1）所示。 （1）式中 F ——靶板上受的力，N；CD ——阻力系數；ρ——流體密度，kg/m3；V——流體流速，m/s；A——靶板受力面積，m2。經推導與換算，得流量計算式如下：式中 qm，qv——分別為質量流量和體積流量，kg/h，m3/h；α——流量系數；D ——測量管內徑，mm；β ——直徑比，β=d/D；d——靶板直徑，mm。其余符號同上。靶板受力經力轉換器轉換成電信號，經前置放大，AD轉換及計算機處理后，可得到相應的流量和總量。
靶式流量計結構形式:
     靶式流量計由檢測裝置，力轉換器，信號處理和顯示儀幾部分組成。檢測裝置包括測量管和靶板，力轉換器為應變計式傳感器，信號處理和顯示儀可以就地直讀顯示或遠距標準信號傳輸等。靶式流量計的結構形式可分為管道式，夾裝式和插入式等，各類結構形式還可分為一體式和分離式二種。一體式為現場直讀顯示，而分離式則把數碼顯示儀與檢測裝置分離（一般不超過100m）。

靶式流量計主要特點:
　　1、 感測件為無可動部件，結構簡單牢固；
　　2、 應用范圍和適應性很廣泛，一般工業過程中的流體介質，包括液、氣和蒸汽，口徑范圍（DN15以上），各種工作狀態（高、低溫，常壓、高壓）皆可應用，可以說其應用范圍可與孔板流量計相比美。
　   3、 準確度高，總量測量可達0.2%R；
　　4、 范圍度寬，4：1～15：1至30：1；
　　5、 可解決困難的流量測量問題，如測量含有雜質（微粒）之類的臟污流體；原油、污水、高溫渣油、漿液、燒堿液，瀝青等；
　　6、 靈敏度高，能測量微小流量，流速可低至0.08m/s；
　　7、 用于小口徑（DN15～DN50），低雷諾數（Red=103～5×103）的流體，它可以彌補標準節流裝置難以應用的場合，如小口徑蒸汽流量測量等；
　　8、 可適應高參數流體的測量，壓力高達數十MPa，溫度達450℃；
　　9、 可用于雙向流動流體的測量；
　　10、 壓力損失較低，約為標準孔板的一半；
　　11、 抗上游阻流件*力強，上游側直管段長度一般5～10D即可；
　　12、 可采取干式（掛重法）校驗，給用戶周期校驗帶來方便；
　　13、 直讀式儀表無需外能源，清晰明了，操作簡便，亦可輸出標準信號（脈沖頻率或電流信號）；
　　14、 儀表性能價格比高，為經濟實惠的流量計；
　　15、 安裝簡單方便，易維護。