熱式質(zhì)量流量計(jì)(TMF)起源于美國，通常用于高精度、貿(mào)易結(jié)算或測量困難的環(huán)境中的氣體測量。與傳統(tǒng)測量儀器相比，熱式質(zhì)量流量計(jì)在測量精度、維護(hù)方面具有諸多優(yōu)勢，因此被廣泛應(yīng)用于熱電、化工、油氣等各個(gè)行業(yè)。自FCI熱式質(zhì)量流量計(jì)問世以來，它在氣體流量測量中表現(xiàn)良好，具有一定的適用性。

1.熱式質(zhì)量流量計(jì)的工作原理

熱式質(zhì)量流量計(jì)由變送器和傳感器組成，其中傳感器是由兩個(gè)鉑熱電阻組成的溫度檢測器。兩個(gè)探針放置在管道流體中，一個(gè)鉑熱電阻被加熱，另一個(gè)檢測過程溫度。當(dāng)流體密度不變，流體流量增大時(shí)，被加熱的鉑熱電阻的冷卻加速，兩個(gè)鉑熱電阻之間的溫差加速減小。管道內(nèi)無流體流動時(shí)，溫差達(dá)到ZUI。

傳感器中的溫差可以通過控制電路轉(zhuǎn)換成DC電壓信號。ZUI后，輸出端輸出一個(gè)毫安電流，測量的質(zhì)量流量可以從變送器的現(xiàn)場整定計(jì)算電路獲得。FCI的熱擴(kuò)散技術(shù)提供了一種測量儀器，可以輕松配置信號輸出，并可以使用內(nèi)置鍵盤或手動操作器現(xiàn)場調(diào)整顯示信號。

2.熱式質(zhì)量流量計(jì)的主要特點(diǎn)

2.1熱式質(zhì)量流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)

(1)安裝方便、結(jié)構(gòu)多樣，包括插入式和管式安裝形式，拆卸方便、使用簡單，適用于高溫場合和腐蝕性環(huán)境，采用全金屬結(jié)構(gòu)，保證傳感器在惡劣環(huán)境下長期穩(wěn)定運(yùn)行。

(2)沒有運(yùn)動部件，減少了介質(zhì)臟污或介質(zhì)顆粒堵塞造成的測量誤差。采用一體化設(shè)計(jì)，降低了維護(hù)難度，不會受到介質(zhì)泄漏的影響。

(3)采用鉑RTD傳感器，傳感器中采用質(zhì)量平衡器來平衡兩個(gè)RTD的質(zhì)量，使其能夠在溫度、、壓力、、密度0x  1775變化時(shí)準(zhǔn)確測量介質(zhì)的質(zhì)量流量。

(4)高精度、和高重復(fù)性、不需要溫度和壓力補(bǔ)償。流體質(zhì)量流量直接測量，無需溫度和壓力補(bǔ)償。準(zhǔn)確度可達(dá)1% fs，重復(fù)性一般在0.05%左右，可用于貿(mào)易結(jié)算。(5)對低流量測量敏感，過載能力強(qiáng)，量程比大。當(dāng)實(shí)際流量遠(yuǎn)高于全量程時(shí)，會給出相應(yīng)的報(bào)警，不會對儀器造成損壞。

2.2熱式質(zhì)量流量計(jì)的缺點(diǎn)

(1)如果管道中有液體或介質(zhì)中有其他雜質(zhì)，會導(dǎo)致測量誤差

(2)如果測量混合氣體，氣體成分發(fā)生變化，需要根據(jù)動態(tài)曲線重新計(jì)算設(shè)置內(nèi)部參數(shù)。如果氣體成分不穩(wěn)定，測量會有誤差。

3.熱式質(zhì)量流量計(jì)的檢定方法

(1)將FC88通信器連接到變送器，按[回車]顯示輸入，按[D]查看數(shù)據(jù)參數(shù)。

可以通過將變送器中的數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)表完全匹配來進(jìn)行驗(yàn)證。如有差異，可按[k]、 [m]、 [f]、 [z]進(jìn)行修改。

(2)將電阻箱連接到變送器的接線板上。測量毫安輸出和交流輸出之間的電流，查看輸出通道是否完好，零點(diǎn)是否準(zhǔn)確。將電阻箱的電阻值調(diào)整為與R值相同，輸入[C]命令，查看單位dR值，調(diào)整電阻箱使單位R值與數(shù)據(jù)表一致，輸入[C]命令，檢查瞬時(shí)流量值并記錄0x
 
4.熱式質(zhì)量流量計(jì)在廢酸廠的應(yīng)用

在2016年新建的烷基化、廢酸裝置中，有熱式質(zhì)量流量計(jì)的應(yīng)用，主要用于測量酸性氣體和燃料氣，分為管道式和插入式。

4.1測量酸性氣體的插入式熱式質(zhì)量流量計(jì)

熱式質(zhì)量流量計(jì)的耐磨和抗污染特性在強(qiáng)腐蝕環(huán)境中發(fā)揮作用，提高了測量酸性混合氣體的準(zhǔn)確性和可行性。插入式流量計(jì)是一種理想的氣體測量儀器，它結(jié)合了自身獨(dú)特的等質(zhì)量熱擴(kuò)散傳感器、的精確電子電路、嚴(yán)格的流體校準(zhǔn)和牢固的工業(yè)封裝。插入式傳感器可在線安裝、進(jìn)行維護(hù)，但傳感器必須安裝在閥門上并插入管的中心，否則會造成測量誤差。流量計(jì)的測量原理是將被測介質(zhì)帶走的熱量轉(zhuǎn)換成流量。當(dāng)被測介質(zhì)不在管道中輸送時(shí)，空氣仍會帶走一部分熱量，導(dǎo)致無介質(zhì)通過管道時(shí)出現(xiàn)少量假流，可被小信號切斷5%左右。

4.2用管道熱式質(zhì)量流量計(jì)測量燃?xì)?

在廢酸廠，燃料由氣體系統(tǒng)提供，但氣體的危害性要求整個(gè)系統(tǒng)具有良好的密封性能，氣體泄漏會造成嚴(yán)重后果。FCI熱擴(kuò)散質(zhì)量流量計(jì)密封性能好，對直管長度要求低，能夠準(zhǔn)確測量整個(gè)系統(tǒng)的氣體總量，為安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供了良好的保證。ST98L管道流量計(jì)的傳感器連接在一個(gè)丁字管段上，整體校準(zhǔn)，可以滿足最苛刻的測量環(huán)境和工廠應(yīng)用要求，不需要定期維護(hù)，為安全穩(wěn)定的生產(chǎn)環(huán)境提供了便利。