一、概述

插入式气体质量流量计是一种基于热扩散或差压原理的气体流量测量仪表，可直接插入管道安装，适用于大管径、低流速气体流量监测。其特点是安装简便、压力损失小、响应快，广泛应用于** HVAC（暖通空调）、工业气体、烟气排放、压缩空气**等领域。

二、产品说明

1. 核心特点

• 直接质量流量测量：无需温压补偿，输出标准质量流量（kg/h或Nm³/h）。

• 宽量程比：可达100:1，适用于低流速（0.1m/s）和高流速（60m/s）气体。

• 低压力损失：插入式结构，对管道流阻影响极小。

• 多种信号输出：4-20mA、RS485（Modbus）、HART协议，支持远程监控。

• 耐腐蚀设计：传感器可选316L、哈氏合金，适用于腐蚀性气体（如SO₂、NH₃）。

2. 适用介质

• 工业气体：压缩空气、氮气、氧气、CO₂

• 过程气体：天然气、沼气、氢气

• 排放气体：烟气、废气（需防腐蚀处理）

3. 典型应用

• 压缩空气系统能耗监测

• 锅炉/焚烧炉烟气流量测量

• 生物反应器通气量控制

• 天然气管道输气计量

三、技术参数

四、结构原理

1. 结构组成

• 传感器探头：

• 热式：含加热元件和温度传感器（RTD），通过热扩散原理测量流量。

• 差压式：采用皮托管或多孔结构，测量动/静压差计算流量。

• 变送器：信号处理单元，提供显示和输出功能。

• 安装套件：包括球阀、法兰等，支持不断流安装。

2. 工作原理

（1）热式质量流量计

• 恒功率法：加热元件功率恒定，气体流速越高，温度差越小，流量与温差成反比。

• 恒温差法：保持加热元件与介质温差恒定，流量与加热功率成正比。

（2）差压式质量流量计

• 基于伯努利方程，通过测量动压（ΔP）和静压计算流速：

  $$v=\sqrt{\frac{2\mathrm{\Delta }P}{\rho }}$$

  （ρ为气体密度，需温压补偿）。

3. 技术优势

• 无需温压补偿（热式直接输出质量流量）。

• 大管径经济型方案（相比满管式流量计成本更低）。

五、选型参考

1. 选型关键因素

• 气体类型：腐蚀性气体需选耐腐材质（如哈氏合金）。

• 管径与流速：DN<100mm建议用满管式，DN≥100mm用插入式。

• 安装条件：是否需不断流安装（选配球阀套件）。

2. 选型步骤

1. 确认气体成分：腐蚀性气体（如Cl₂）→ 选择钛或哈氏合金探头。

2. 计算流量范围：

• 已知管径和流速：$Q=v\times \frac{\pi D^2}{4}$

• 示例：DN200管道，流速10m/s → 流量≈113m³/h。

3. 选择信号输出：

• 远程监控 → 4-20mA+RS485。

• 就地显示 → 带LCD屏一体式。

3. 示例选型表

六、注意事项

• 安装要求：

• 探头插入深度需≥1/8管径，避开弯头/阀门（上游10D，下游5D）。

• 垂直管道安装时，气体流向应自下而上。

• 维护建议：

• 定期清洁探头（尤其用于粉尘气体），防止积灰影响精度。

• 差压式需检查引压管是否堵塞。

• 故障排查：

• 读数漂移 → 检查探头污染或电源波动。

• 无信号输出 → 验证接线与供电。