热式气体质量流量计

热式气体质量流量计第1页/共59页2023/4/17Endress+Hauser–气体热式质量流量计ProlineT-mass培训Slide2Endress+Hauser气体流量测量解决方案测量原理t-mass热式质量流量计Deltabar–差压流量计Promass–科氏力质量流量计Prowirl–涡街流量计第2页/共59页FT010BPEBEndress+Hauser–气体热式质量流量计ProlineT-mass培训Slide3传感器有两个PT100的热电阻组成，一个测量管道内气体的温度，另一个由电流进行加热，保持这两个热电阻之间的温度差恒定。

当气体流经热电阻，就会有冷却效应。当流量增加，冷却效应就增加，为保持两个热电阻的温度差恒定所需的传感器功率就增加。加在加热电阻上的功率与质量流量成正比测量原理-热传导原理(金氏定律)

质量流量=密度.流速第3页/共59页FT010BPEBEndress+Hauser–气体热式质量流量计ProlineT-mass培训Slide4热传感器(PT100)2xRTD

=PT100(100R@0’C)

可靠的结构设计

对气体温度更加敏感第4页/共59页2023/4/17Endress+Hauser–气体热式质量流量计ProlineT-mass培训Slide5Prolinet-mass65F/I热式质量流量计

焊接式传感器–无密封圈

带有S-DAT模块存储标定数据

在现场可进行更换第5页/共59页FT010BPEBEndress+Hauser–气体热式质量流量计ProlineT-mass培训Slide6压力和温度的影响气体的热性质会随着压力和温度的变化而变化不同气体的影响也不一样:如空气受温度的影响大一些而CO2

则受压力的影响更大些温度可动态补偿

–

即实时测量气体的温度并实时校正气体的性质

若压力稳定的话可以在面板上输入一设定值若压力变化很大的话,如>5bar,则用压力变送器的mA输出/PROFIBUS/ModbusRS485作为它的输入第6页/共59页FT010BPEBEndress+Hauser–气体热式质量流量计ProlineT-mass培训Slide7压力和温度的影响以下示列生动地展现空气受压力和温度地影响.若压力和温度改变得不大的话,空气受此影响不大.否则的话,则由于热性质的改变而需要修正其偏差.APPLICATOR软件能用来估算可能的影响.第7页/共59页FT010BPEBEndress+Hauser–气体热式质量流量计ProlineT-mass培训Slide8应用范围AirOxygen O2Nitrogen N2CarbonDioxide CO2Argon ArMethane (甲烷） CH4

建议用在t-mass说明书的范围内

Biogas(沼气）

Naturalgas Hydrogen H2 Helium He Butane(丁烷)CH3CH2 Propane(丙烷) C3H8

必须小心从事:检查下列:

压力

温度

组分

潮湿流量用户期望值

其它气体:如氯化氨对于没在上列的请求专家支持!第8页/共59页FT010BPEBEndress+Hauser–气体热式质量流量计ProlineT-mass培训Slide9潮湿影响潮湿气体会在传感器上增加冷却效应只要避免冷凝的话,这种影响就会减少到最低全年季节改变而引起的湿度改变会增减输出高达7%.

假设传感器上有冷凝,输出会明显地上升.

只要没有冷凝发生，湿气的影响可以忽略不计。

旧的传感器对于任何液相其读数都会增大。

测量误差总是负的（仪表读数高）而且很难量化误差多少。运用以下露点计算冷凝的影响若过程温度小于露点=冷凝考虑过程压力!第9页/共59页FT010BPEBEndress+Hauser–气体热式质量流量计ProlineT-mass培训Slide10传感器上的冷凝物++++

流量++++++++第10页/共59页FT010BPEBEndress+Hauser–气体热式质量流量计ProlineT-mass培训Slide11气体混合物只要混合气体的组分保持恒定,就可用热式质量流量计.若混合气体的组分改变,就会出现测量的不确定性.对于质量流量速率的影响可用Applicator®

来计算.若几个组分具有相同的性质,则仪表的性能不会发生很大影响,如空气和氮气.若改变氢气和氦气气体组分,就会极大地改变混合气体地性质并导致极大地测量误差.查阅Applicator®

!第11页/共59页FT010BPEBEndress+Hauser–气体热式质量流量计ProlineT-mass培训Slide12优势单点质量流量测量宽的量程比100:1可测很低的流速忽略不计的压损(<10mbar)适合低压或真空大管道能用于矩形管道第12页/共59页FT010BPEBEndress+Hauser–气体热式质量流量计ProlineT-mass培训Slide13缺陷有直管段的要求对所测气体的性质和不稳定的混合气体敏感仅对某些普通气体测量精度不高也不能做计量交接仪表受温度和压力所限

尽管有以上条件所限,热式质量流量计仍不失为满足气体流量测量应用所需的常用的流量计!第13页/共59页FT030BPEBEndress+Hauser–气体热式质量流量计ProlineT-mass培训Slide14Prolinet-mass65–

基于在线系列的全新设计

外壳

电子ProlineI/O模块Proline4线制供电

新的放大板

–

紧凑和远传软件气体引擎

机械传感器,仪表本体和插入管

新的标定平台第14页/共59页2023/4/17Endress+Hauser–气体热式质量流量计ProlineT-mass培训Slide15主要特性内置“气体引擎”从仪表上直接选择单一气体测量或者从20种气体中选择1…8种组成混合气体无需重新标定在现场即可改变气体类型和特性动态温度补偿流量和气体温度输出最多4路I/O，各种现场总线可选传感器和电路板在现场即可更换而不影响标定结果S-DAT&T-DAT现场修正,诊断和在线标定第15页/共59页FT030BPEBEndress+Hauser–气体热式质量流量计ProlineT-mass培训Slide16测量系统

–t-mass65变送器:“t-mass65”法兰式传感器:“F”插入式传感器:“I”第16页/共59页2023/4/17Endress+Hauser–气体热式质量流量计ProlineT-mass培训Slide17Prolinet-mass

65I插入式过程连接:G1A,1“NPT外螺纹

插入式传感器长度:Standard235,335,435,608mm测量口径DN80-DN1500圆形/方形管道ColdTapHotTap(inprep.)测量管/过程连接材质:316/316L/1.4404传感器材质:316L/1.4404orC-22过程压力:-0.5…20bargauge过程温度:–40…+130°C过程连接密封圈(forG1A):Nitrile-35°C,Kalrez-20°C,

EPDM-40°C测量误差:±1.5%o.r.plus±0.5%o.f.s第17页/共59页2023/4/17Endress+Hauser–气体热式质量流量计ProlineT-mass培训Slide18Prolinet-mass65F法兰式过程连接:DN15…100(PN16,40,10K/20KJIS)½“…4“ANSICl.150,Cl.300(Sch.40,80)测量管材质:DN15…25(CF3M(316L不锈钢)

–A351)DN40…100

(316/316L/1.4404)传感器材质:316L/1.4404orC-22过程压力:-0.5…40bargauge过程温度:–40…+100°C过程连接密封圈:Viton-20°C,Kalrez-20°C,EPDM-40°CPED:Cat.III(DN40…100)测量误差:±1.5%o.r.for100to20%o.f.splus±0.3%o.f.sfor20to1%o.f.s第18页/共59页FT030BPEBEndress+Hauser–气体热式质量流量计ProlineT-mass培训Slide1965I传感器提供已标定的传感器其数据放在S-DAT

现场更换而不影响精度节省停机时间和维护成本一体化的防爆仪表必须在制造商那儿

全焊接的加热电阻-不可更换一体化分离型第19页/共59页2023/4/17Endress+Hauser–气体热式质量流量计ProlineT-mass培训Slide20一体化和分离型

(最远100m)用户界面2-line背光LCD,按键操作12种语言Exapprovals:ATEX,FMandCSA

固定和灵活的输入输出1.25kHz脉冲/频率2x0/4-20mA输出2x继电器输出1x0/4-20mA输入2xTotalizersT-DAT环境温度:–20…+60°C(-40°Cinprep.)通讯:Prolinet-mass65F/I变送器第20页/共59页FT030BPEBEndress+Hauser–气体热式质量流量计ProlineT-mass培训Slide21分离型传感器的组态非防爆

墙装式防爆现场安装变送器传感器法兰式“F”插入式“I”电缆长度可达100米第21页/共59页FT030BPEBEndress+Hauser–气体热式质量流量计ProlineT-mass培训Slide22分离型放大板和S-DAT数据储存在S-DAT流量标定值传感器性能管子数据标定或没标定的流量调节装置第22页/共59页FT030BPEBEndress+Hauser–气体热式质量流量计ProlineT-mass培训Slide23防爆证书Zone0/1Zone2ATEXII1/2G,2DEExd/de(ia)ATEXII2GD

EExd/de(ia)FM/CSACl.1Div.1;XPATEXII3GEExnFM/CSACl.1Div.2;NI65FRemoteSafeArea65FCompact65IRemote65ICompact--------------------------NonEx第23页/共59页2023/4/17Endress+Hauser–气体热式质量流量计ProlineT-mass培训Slide24附件：ProlineT-mass65F整流器如果没有足够输入直管段的话,流量整流器会改善测量条件

19孔整流器订货号DK6ST-***第24页/共59页2023/4/17Endress+Hauser–气体热式质量流量计ProlineT-mass培训Slide25在线压力补偿过程压力波动大(>5bar)

会影响主要的测量信号对于氨气这类气体进行补偿特别有用利用电流输入和绝压压力变送器注意：

大多数应用中压力的变化很小，不需要进行补偿，例如：CompressedAir@±0.5bar

也可通过ProfibusDP或者ModbusRS485第25页/共59页FT030BPEBEndress+Hauser–气体热式质量流量计ProlineT-mass培训Slide26t-mass65支持的标准气体AirAmmoniaArgonButaneCarbonDioxideCarbonMonoxideChlorineEthane(乙烷)Ethylene(乙烯)Helium4Hydrogen(normal)HydrogenChlorideHydrogenSulphideKrypton(氪)MethaneNeon（氖）NeonNitrogenOxygenPropaneXenon(氙)第26页/共59页FT030BPEBEndress+Hauser–气体热式质量流量计ProlineT-mass培训Slide27气体混合物运行在”自动的”气体引擎模型上.输入气体组分从1…8从20种单一气体中选1…8种气体

总的组分必须是100.00(百分摩尔%)第27页/共59页FT030BPEBEndress+Hauser–气体热式质量流量计ProlineT-mass培训Slide28混合气的例子:压缩天然气

沼气81.470Mole%氮气13.940Mole%Ethane02.900Mole%CarbonDioxide00.990Mole%Propane00.500Mole%Butane00.150Mole%Helium00.050Mole%第28页/共59页FT030BPEBEndress+Hauser–气体热式质量流量计ProlineT-mass培训Slide29精度指标

65F传感器:±1.5%ofreadingfor100to20%offullscale

±0.3%o.f.sfor20to1%o.f.s

65Isensor:±1.5%ofreadingplus±0.5%offullscale第29页/共59页FT030BPEBEndress+Hauser–气体热式质量流量计ProlineT-mass培训Slide30Prolinet-mass–范围测量范围

标定范围受制造商标定装置的限制用空气在1bar和23°C标定有赖于仪表尺寸有效的准确度

外延范围受速度和不同温度所限编程范围按照过程要求缩放测量量程但必须在外延范围之内第30页/共59页FT030BPEBEndress+Hauser–气体热式质量流量计ProlineT-mass培训Slide31t-mass65I/F标定范围由于标定装置容量的限制而决定t-mass标定的范围标定在24°C接近真空的条件下完成限制有赖于所要标定仪表的尺寸因此t-mass精度指标有赖于标定范围因为标定的气体是空气所以指标是以空气做依据的.第31页/共59页FT030BPEBEndress+Hauser–气体热式质量流量计ProlineT-mass培训Slide32外延流量范围定径

1bar,24°C=最大外延流量是1108kg/h极限:Mach0.410bar,24°C=最大外延流量是4300kg/h极限:T<3°C第32页/共59页FT030BPEBEndress+Hauser–气体热式质量流量计ProlineT-mass培训Slide33在线标定在线重新标定用可选的电流输入作为基准信号建立一标定曲线0/4–20mA

输入0/4–20mA

输出ReferenceMetert-mass65F/I记录仪可选NotsupportedviaPROFIBUSDPandMODBUSRS485好处:

与送到工厂重新标定相比节约时间和成本

修正不良安装的影响

特殊气体(不在气体引擎上)的标定第33页/共59页FT030BPEBEndress+Hauser–气体热式质量流量计ProlineT-mass培训Slide34流量计在在工厂已经预先设置和标定—即装即用

下列参数需要在用户处设置:单一纯净气体或多达8种混合气体

(inMole%)过程压力参考温度和参考压力

(为修正体积流量)管道类型:圆形或方型

(插入型)管子尺寸:内径

或管道尺寸变化

(插入型)输出选项:

质量流,修正的体积流量和温度输出电流1…2:范围0/4mA,20mA值,时间常数,失效安全模式脉冲输出:脉冲值,输出信号,失效安全模式用户特殊设置第34页/共59页FT030BPEBEndress+Hauser–气体热式质量流量计ProlineT-mass培训Slide35Prolinet-mass-输出组态第35页/共59页2023/4/17Endress+Hauser–气体热式质量流量计ProlineT-mass培训Slide36标定装置PCFlowtecE+HFlowtecAG11/2005Slide36Classification:INTERNAL第36页/共59页ThermalMassflowmeterEndress+Hauser–气体热式质量流量计ProlineT-mass培训Slide37安装的一般要求任何流量计的技术指标都是建立在理想安装基础上的任何款式的流量计都有安装要求.此要求是最低的要求Thet-mass(特别是插入式传感器)受安装情况的影响特别大

第37页/共59页ThermalMassflowmeterEndress+Hauser–气体热式质量流量计ProlineT-mass培训Slide38工厂通风

–

薄壁管第38页/共59页ThermalMassflowmeterEndress+Hauser–气体热式质量流量计ProlineT-mass培训Slide39插入式t-mass-安装第39页/共59页ThermalMassflowmeterEndress+Hauser–气体热式质量流量计ProlineT-mass培训Slide403种最常见引起的测量误差:流体干扰垫圈不应凸出焊接缝不应凸出直径2直径1第40页/共59页ThermalMassflowmeterEndress+Hauser–气体热式质量流量计ProlineT-mass培训Slide41偏离的垫圈第41页/共59页ThermalMassflowmeterEndress+Hauser–气体热式质量流量计ProlineT-mass培训Slide42热式流量计安装方向安装正确安装正确不正确,可能积存冷凝物第42页/共59页ThermalMassflowmeterEndress+Hauser–气体热式质量流量计ProlineT-mass培训Slide4390°弯头后扰动剖面1,251,000,750,50无调节器有调节器5DN40DN5DN26DN介质：空气以上都是弯头后的距离第43页/共59页ThermalMassflowmeterEndress+Hauser–气体热式质量流量计ProlineT-mass培训Slide44流量调节器

–65F传感器减少标准的入口直管段从15xDNto5xDNE+H19孔设计直接能和上游法兰面相配尺寸:DN25…100/1”to4”schedule40/80建议传感器和调节器同时订货，一起标定第44页/共59页ThermalMassflowmeterEndress+Hauser–气体热式质量流量计ProlineT-mass培训Slide45流量调节器

–65I传感器减少标准的入口直管段从20xDNto15xDN三菱的35孔设计或相似的就可用(如涡街流量调节器)尺寸:DN80…300/3”to12”

（大尺寸不实际也太贵)适合提拉式由于在线尺寸会改变，不能和流量调节器一起标定第45页/共59页2023/4/17Endress+Hauser–气体热式质量流量计ProlineT-mass培训Slide46安装和操作-插入式：插入深度计算安装时必须保证竖直插入管道内部L1,L2=管道的口径B=管壁厚度C=安装口的高度D=工程连接适配长度插入深度=[Lx0.15]+B+C+D)将流量计插入到所计算的深度的刻度即可第46页/共59页2023/4/17Endress+Hauser–气体热式质量流量计ProlineT-mass培训Slide47ProlineT-massAT-65F/I与AT70相比的变化：产地：英国曼彻斯特→瑞士其整个操作界面和结构与Proline系列的流量计相同（外壳，操作界面，传感器，电子部件和支持软件都是重新设计）为此，我们在瑞士的流量厂新建了一个世界上精度最高的气体标定系统（系统精度：≤0.3%,标定范围0.5~10000kg/hr，口径DN15~DN175）。第47页/共59页FT070APEBEndress+Hauser–气体热式质量流量计ProlineT-mass培训Slide48TypicalApplicationsAir

Biogas/NaturalGas

TechnicalGases第48页/共59页FT070APEBEndress+Hauser–气体热式质量流量计ProlineT-mass培训Slide49T-MassAT70–

低压工业用气气体: 空气温度: 25°C压力: 常压流量: 30000Nm3/h尺寸: 800*1400mm第49页/共59页FT070APEBEndress+Hauser–气体热式质量流量计ProlineT-mass培训Slide50压缩空气

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铜矿(赞比亚)

第50页/共59页FT070APEBEndress+Hauser–气体热式质量流量计ProlineT-mass培训Slide51污水处理厂的曝气池空气测量曝气池的空气分离式变送器Remoteelectronic理想的安装条件但…螺旋形的焊接小管产生了漩涡以至于引入了测量误差第