插入式氮?dú)饬髁坑?jì)是一種用于測(cè)量管道內(nèi)氮?dú)饬髁康脑O(shè)備,具有高精度、寬量程比、安裝簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和能源管理領(lǐng)域。該流量計(jì)基于熱擴(kuò)散原理工作,通常在管道內(nèi)側(cè)插入一個(gè)或多個(gè)熱敏傳感器,傳感器表面溫度高于周圍氣體。當(dāng)?shù)獨(dú)饬鲃?dòng)時(shí),帶走部分熱量導(dǎo)致傳感器溫度下降,通過(guò)測(cè)量溫度降低程度計(jì)算氣體流量。其典型結(jié)構(gòu)包含兩個(gè)熱電阻(鉑RTD),分別作為速度傳感器和溫度傳感器,確保測(cè)量精度不受介質(zhì)溫度變化影響。
1、流量傳感器探頭(核心測(cè)量部分)
這是插入式流量計(jì)的核心部件,直接伸入管道內(nèi)部與氮?dú)饨佑|。
測(cè)量元件:
熱式探頭(最常見):基于熱擴(kuò)散原理。探頭通常包含兩個(gè)鉑電阻(Pt100或Pt1000):
測(cè)溫探頭:測(cè)量氮?dú)獾慕橘|(zhì)溫度。
加熱探頭:被恒定加熱,其熱量被流動(dòng)的氮?dú)鈳ё?。通過(guò)測(cè)量維持加熱探頭恒溫所需的功率或兩個(gè)探頭間的溫差,計(jì)算出流速。
差壓式探頭(如皮托管):測(cè)量總壓與靜壓之差(動(dòng)壓),根據(jù)伯努利方程計(jì)算流速。
渦街探頭:在流體中設(shè)置旋渦發(fā)生體,測(cè)量旋渦脫落頻率來(lái)計(jì)算流速。
探桿/插入桿:支撐測(cè)量元件的金屬桿,長(zhǎng)度根據(jù)管道直徑定制,確保探頭能插入到管道的“特征流速點(diǎn)”(通常為平均流速點(diǎn),約0.24-0.26倍管內(nèi)徑處)。
過(guò)程連接頭:用于將探頭固定在管道上的接口,常見形式有:
法蘭連接:通過(guò)法蘭焊接在管道上,探頭用螺栓固定。
螺紋連接:如NPT、G等螺紋直接旋入管道上的開孔。
球閥連接(帶球閥的插入式):配備一個(gè)球閥,可在不斷流、不泄壓的情況下安裝或拆卸探頭,便于維護(hù)。
2、變送器(信號(hào)處理與顯示單元)
安裝在探頭附近或控制室內(nèi),負(fù)責(zé)信號(hào)處理、顯示和輸出。
信號(hào)處理電路:接收來(lái)自探頭的微弱電信號(hào)(如電阻變化、電壓、頻率),進(jìn)行放大、濾波、線性化和溫度補(bǔ)償(特別是熱式流量計(jì))。
微處理器:執(zhí)行流量計(jì)算、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、診斷等功能。
顯示單元:LCD或LED顯示屏,實(shí)時(shí)顯示瞬時(shí)流量、累計(jì)流量、溫度、流速、報(bào)警狀態(tài)等。
輸出接口:
模擬輸出:4-20mA(z常用),可接入DCS、PLC等控制系統(tǒng)。
脈沖輸出:如集電極開路或頻率信號(hào),用于累計(jì)流量。
數(shù)字通信:HART、RS485、Modbus、Profibus等,支持遠(yuǎn)程監(jiān)控和參數(shù)設(shè)置。
報(bào)警輸出:繼電器觸點(diǎn),用于流量高/低限報(bào)警。
電源模塊:為變送器和探頭供電(通常為24VDC或220VAC)。
操作面板/按鍵:用于參數(shù)設(shè)置、單位切換、零點(diǎn)校準(zhǔn)、總量清零等操作。
3、安裝與支撐部件
安裝底座/法蘭:預(yù)先焊接或連接在管道上的固定部件,用于安裝探頭和密封。
密封件:如O型圈、墊片,確保探頭插入后管道的氣密性,防止氮?dú)庑孤?/div>
支撐桿/延長(zhǎng)桿(可選):對(duì)于大管徑或高溫管道,為探頭提供額外支撐,防止振動(dòng)或下垂。
球閥(用于可拆卸式):允許在線維護(hù)。
4、電纜與連接件
信號(hào)電纜:連接探頭和變送器,傳輸測(cè)量信號(hào)。對(duì)于熱式流量計(jì),需使用屏蔽電纜以減少干擾。
電源電纜:為變送器供電。
接線盒/航空插頭:實(shí)現(xiàn)電氣連接,便于安裝和維護(hù)。
5、輔助功能部件(根據(jù)型號(hào)和需求)
溫度傳感器(內(nèi)置或外置):用于溫度補(bǔ)償或測(cè)量介質(zhì)溫度(熱式流量計(jì)通常內(nèi)置)。
吹掃/清潔裝置(可選):對(duì)于易污染或含塵氣體,可配置定期自動(dòng)吹掃功能,保持探頭清潔。
防雨罩/防曬罩:保護(hù)變送器免受惡劣天氣影響。