深度剖析热式气体质量流量计：技术要点、行业应用及选型指南
2026-01-14
热式气体质量流量计是一种基于热扩散或热分布原理，通过测量气体带走热量的多少来计算流量的仪表。以下是对热式气体质量流量计的详细介绍：
一、工作原理
热扩散原理：当气体流经加热元件时，会带走一部分热量，导致加热元件的温度下降。气体流速越快，带走的热量越多，加热元件的温度下降越明显。通过测量加热元件的温度变化，可以计算出气体的质量流量。
热分布原理：在气体流速较低时，热分布原理更为适用。它通过测量气体在加热元件周围的温度分布变化来推算流量。
二、系统组成
传感器：通常由两个基准级热电阻（RTD）组成，一个是速度传感器，用于测量气体流速；另一个是温度传感器，用于测量气体温度，以进行温度补偿。
信号处理电路：将传感器输出的微弱信号进行放大、处理，转换为标准信号输出。
显示模块：用于显示流量测量结果，部分仪表还具备数据记录、报警等功能。
三、技术特点
直接测量质量流量：无需温度、压力补偿，直接输出质量流量，测量结果准确可靠。
量程比宽：量程比可达30:1甚至更高，一个流量计能同时兼顾小流量和大流量测量，特别适合大口径测量。
压损小：插入式安装基本没有压力损失，对系统影响小。
抗介质腐蚀能力强：传感器材料可选，适用于多种腐蚀性气体测量。
计量精度高：系统误差通常在±1%以内，重复性较好。
安装方便、维护简单：小口径采用管道式安装，大口径采用插入式安装，安装成本低；属于免维护型仪表，如需维护可实现在线不停产插拔维护。
智能化程度高：具备多项参数修改、工厂标定数据储存、现场检定性能溯源等功能。
四、适用场景
干燥气体测量：适用于介质组分比较稳定的干燥气体流量测量，如空气、氮气、氧气、氢气、天然气、液化气等。
高温高压环境：可在常温、100℃甚至更高温度下正常运行，无需温度补偿；在常压、高压或负压条件下均可选用。
低流速测量：可直接测量低流速气体，无需特殊处理。
五、典型应用行业
石油和天然气行业：
天然气、液化天然气（LNG）、液化石油气（LPG）等气体的计量和控制。
燃气计量、气体质量分析、泄漏气测试、火炬气的监控等。
化工行业：
反应器进料、废气排放等气体的流量监测和控制。
烟气循环监测、采样系统中气体流量计量、引风机的气体流量计量等。
电力行业：
燃气燃烧过程中的燃料流量测量，如天然气、煤气、燃煤气、燃油气等燃料的流量测量。
锅炉及辅助系统中各种气体的测量，如电厂高炉的一次风、二次风的测量。
钢铁行业：
高温燃气的流量测量，如高炉煤气、炼铁煤气等。
轧钢厂加热炉燃气（高炉煤气、焦化煤气、天然气等）的测量控制。
医疗行业：
吸氧机、麻醉机等医疗设备中的氧气、氮气、氩气等气体的流量测量。
环保行业：
工业废气排放、大气污染物的浓度和排放量监测。
污水处理过程中曝气池的气体测量。
食品和饮料行业：
二氧化碳气体的注入、饮料瓶装过程中的气体充填等。
六、选型与安装注意事项
介质类型：根据测量介质选择气体专用型或液体专用型流量计。
管径大小：DN15~50选管道式，DN50以上选插入式。
环境要求：危险区域选防爆型，普通区域选标准型。
输出需求：传统控制选4-20mA输出，智能系统选数字信号输出。
安装位置：远离阀门、弯头等产生涡流的部位，保证足够的直管段长度（通常为前10D后5D）。
安装方向：气体测量时水平或垂直向上安装；液体测量时避免气泡积聚。
如想了解更多流量计相关信息或者流量计选型，可咨询艾丝特流量计厂家技术客服：180 1926 2426（微信同号）获取帮助。
一、工作原理
热扩散原理：当气体流经加热元件时，会带走一部分热量，导致加热元件的温度下降。气体流速越快，带走的热量越多，加热元件的温度下降越明显。通过测量加热元件的温度变化，可以计算出气体的质量流量。
热分布原理：在气体流速较低时，热分布原理更为适用。它通过测量气体在加热元件周围的温度分布变化来推算流量。
二、系统组成
传感器：通常由两个基准级热电阻（RTD）组成，一个是速度传感器，用于测量气体流速；另一个是温度传感器，用于测量气体温度，以进行温度补偿。
信号处理电路：将传感器输出的微弱信号进行放大、处理，转换为标准信号输出。
显示模块：用于显示流量测量结果，部分仪表还具备数据记录、报警等功能。
三、技术特点
直接测量质量流量：无需温度、压力补偿，直接输出质量流量，测量结果准确可靠。
量程比宽：量程比可达30:1甚至更高，一个流量计能同时兼顾小流量和大流量测量，特别适合大口径测量。
压损小：插入式安装基本没有压力损失，对系统影响小。
抗介质腐蚀能力强：传感器材料可选，适用于多种腐蚀性气体测量。
计量精度高：系统误差通常在±1%以内，重复性较好。
安装方便、维护简单：小口径采用管道式安装，大口径采用插入式安装，安装成本低；属于免维护型仪表，如需维护可实现在线不停产插拔维护。
智能化程度高：具备多项参数修改、工厂标定数据储存、现场检定性能溯源等功能。
四、适用场景
干燥气体测量：适用于介质组分比较稳定的干燥气体流量测量，如空气、氮气、氧气、氢气、天然气、液化气等。
高温高压环境：可在常温、100℃甚至更高温度下正常运行，无需温度补偿；在常压、高压或负压条件下均可选用。
低流速测量：可直接测量低流速气体，无需特殊处理。
五、典型应用行业
石油和天然气行业：
天然气、液化天然气（LNG）、液化石油气（LPG）等气体的计量和控制。
燃气计量、气体质量分析、泄漏气测试、火炬气的监控等。
化工行业：
反应器进料、废气排放等气体的流量监测和控制。
烟气循环监测、采样系统中气体流量计量、引风机的气体流量计量等。
电力行业：
燃气燃烧过程中的燃料流量测量，如天然气、煤气、燃煤气、燃油气等燃料的流量测量。
锅炉及辅助系统中各种气体的测量，如电厂高炉的一次风、二次风的测量。
钢铁行业：
高温燃气的流量测量，如高炉煤气、炼铁煤气等。
轧钢厂加热炉燃气（高炉煤气、焦化煤气、天然气等）的测量控制。
医疗行业：
吸氧机、麻醉机等医疗设备中的氧气、氮气、氩气等气体的流量测量。
环保行业：
工业废气排放、大气污染物的浓度和排放量监测。
污水处理过程中曝气池的气体测量。
食品和饮料行业：
二氧化碳气体的注入、饮料瓶装过程中的气体充填等。
六、选型与安装注意事项
介质类型：根据测量介质选择气体专用型或液体专用型流量计。
管径大小：DN15~50选管道式，DN50以上选插入式。
环境要求：危险区域选防爆型，普通区域选标准型。
输出需求：传统控制选4-20mA输出，智能系统选数字信号输出。
安装位置：远离阀门、弯头等产生涡流的部位，保证足够的直管段长度（通常为前10D后5D）。
安装方向：气体测量时水平或垂直向上安装；液体测量时避免气泡积聚。
如想了解更多流量计相关信息或者流量计选型，可咨询艾丝特流量计厂家技术客服：180 1926 2426（微信同号）获取帮助。
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