第一節(jié) 熱式質量流量計基本生產(chǎn)技術、工藝或流程

熱擴散技術是一種在苛刻條件下性能優(yōu)良、可靠性高的技術，其典型傳感元件包括兩個熱電阻（鉑RTD），當這兩個RTD被置于流體中時，其中一個被加熱，另一個用于感應過程溫度。兩個RTD之間的溫差與過程流速及過程介質的性質有關，保持該溫差恒定，則電子單元加熱RTD的能量與質量流量成函數(shù)關系。熱式質量流量計的主要技術優(yōu)勢有：

1、真正的質量流量計。對氣體流量測量無需溫度和壓力補償，測量方便、準確?？傻玫綒怏w的質量流量或標準體積流量。

2、大的量程比?？蓽y量流速高至100Nm/s和低至0.1Nm/s。適于貿(mào)易結算或氣體檢漏。

3、數(shù)字化設計。整機數(shù)字化電路測量。測量準確、維護方便。

4、卓越的管理功能?？刹樵兪陜?nèi)的測量數(shù)據(jù)。

第二節(jié) 熱式質量流量計新技術研發(fā)、應用情況

早期的熱式產(chǎn)品設計者們在維持生產(chǎn)公差、溫度跟蹤及符合工業(yè)封裝標準方面經(jīng)歷了很多挑戰(zhàn)。這些挑戰(zhàn)使得設計者們采用更牢固、生產(chǎn)上更具備一致性的熱電阻（RTD）?；跓犭娮璧牧髁總鞲衅骱芸毂环诸?，并與早期的溫差設備相關聯(lián)，并且成為了熱式流量傳感器家族的一部分。

隨著RTD的改進，生產(chǎn)商們更向傾于采用鉑纏繞低質量型設計。隨著時間的推移，生產(chǎn)技術向更小公差的方向演變，從而使得兩個RTD的配對成為了控制上越來越嚴格的過程。

由于大部分現(xiàn)代化的熱式設計是基于兩個RTD之間的差值，因此RTD在構造上一定要一致。早期，F(xiàn)CI和其他一些廠家意識到了這一點，并且FCI設計出了第一個等質量傳感器構造。這種傳感器設計確保了傳感元件在追蹤過程變化的時候可以保持一貫性。等質量設計是一種突破性的進展，大大拓寬了熱式傳感原理的使用范圍，使之在多種過程應用中有了用武之地。

隨著制造技術、填充方法、熱道時效及材料優(yōu)化等方面的進步，產(chǎn)品的性能也有了逐步的提高。如今，F(xiàn)CI及其他采用最新RTD生產(chǎn)技術的公司，通過使用平版印刷蝕刻芯片RTD，真正避免了RTD間的生產(chǎn)公差，使得RTD的調整成為簡單、可復制的步驟。因此，可以用極低的成本生產(chǎn)出高質量、易配對的RTD。這一進步直接推動了熱式技術向更高性能更低成本的方向發(fā)展。

第三節(jié) 熱式質量流量計國外技術發(fā)展現(xiàn)狀

美國SiarGo是目前世界唯一生產(chǎn)具有自主知識產(chǎn)權，低功耗，超大量程MEMS氣體質量流量計并使之產(chǎn)品化的廠商。其核心部件—流量芯片及其專利封裝技術由公司自主研發(fā)，可用于各類氣體及微流體（含液體）的流量和濃度的計量和測控。產(chǎn)品為全電子式，采用標準體積（質量）計量，具有超大量程、高精度、無可動部件、強大數(shù)據(jù)存儲功能、壓力損耗小、易于數(shù)據(jù)遠傳和網(wǎng)絡化等特點。

艾默生過程管理將擴展高準ELITE®科里奧利儀表系列產(chǎn)品，用于小流量測量應用。新型高準儀表設計緊湊，可提供兩種不同口徑：2毫米和4毫米管徑。流量范圍為0.07lb/min到12lb/min（2kg/h到330kg/h）之間，其液體流量精度為+0.05%，氣體流量精度為+0.35%，液體密度精度為+0.0005g/cc。

小流量應用通常需要在實際工作中具有高量程比且測量性能穩(wěn)定的測量設備。同樣，這些應用通常需要自排空且緊湊的儀表。新型高準ELITE科里奧利儀表恰恰就是針對上述挑戰(zhàn)設計的。其性能穩(wěn)定、堅固耐用，同時具有自排空、體積小和重量輕的特點。

新型高準ELITE儀表寬度小于2英寸（5毫米），適用于緊湊空間、重量只有9lbs（4千克）、無需特殊安裝支架。全部產(chǎn)品標準配置二次安全外殼，采用316L不銹鋼接液部件，傳感器外殼具有拋光的316L表面和圓角。超高的可清洗性和抗腐蝕性使得該新型儀表成為衛(wèi)生型應用和海上應用的理想之選。對于腐蝕性應用和高壓應用，還可提供鎳合金結構的高準科里奧利儀表，其額定壓力達6000psi（413bar）。

新型高準ELITE科里奧利儀表的優(yōu)點不僅在于其擁有最先進的傳感器設計，而且在于其配備了功能強大的電子部件，能確保信號處理快速無噪聲，從而提供最佳的兩相流測量能力和空-滿-空批量控制。這些儀表具有在線高準儀表自校驗技術，一觸按鈕即可獲得獨家的真實完整的儀表性能評估（從電子部件到傳感器）。新型高準ELITE科里奧利儀表配備4線或2線電子部件，以及多種模擬輸出或數(shù)字協(xié)議，包括FF現(xiàn)場總線、ProfibusDP和DeviceNet。

所有高準科里奧利儀表單臺既能可靠地測量質量流量、體積流量、密度和溫度，也可以測量多種產(chǎn)品而無需重新標定。新型高準ELITE科里奧利儀表專為批量控制、配料、灌裝和多種過程應用而設計，是石油和天然氣、化工、食品和飲料、生命科學、制藥以及OEM等 行業(yè) 的理想之選。為了覆蓋整個小流量測量范圍，高準LF系列科里奧利儀表可作為補充。該系列儀表的最小可測流量達0.002lb/min（0.06kg/h），是 研究 和試驗工廠的理想之選。

第四節(jié) 熱式質量流量計技術開發(fā)熱點、難點 分析

熱式質量流量計技術開發(fā)熱點和難度主要是測量誤差和不確定性。表現(xiàn)在：

1、熱式傳感技術的一致性和穩(wěn)定性。為保證熱式氣體質量流量計的檢定/校準系統(tǒng)的測量不確定度優(yōu)于0.5%，技術的關鍵在于不同的介質，同一種介質在不同的狀態(tài)下的熱傳導系數(shù)都不同，充分探究出規(guī)律性的“修正模型”是具體項目開發(fā) 研究 的重要內(nèi)容，也是確保檢定/校準熱式氣體質量流量計系統(tǒng)的測量不確定度優(yōu)于0.5%的關鍵所在。

2、標定數(shù)據(jù)收集和信號處理方面的技術。

3、擴大量程比的技術。

第五節(jié) 熱式質量流量計未來技術發(fā)展趨勢

隨著工業(yè)的發(fā)展及市場的逐漸成熟，超聲波流量計的應用會越來越廣泛，在儲存交接和財貿(mào)核算應用領域也更全面而廣泛，其優(yōu)越的使用性能已得到各方面的認可。隨著市場的全面展開，其價格的市場調整會更趨于合理。另外，電磁流量計的應用在長時間內(nèi)會有應有的市場份額，質量流量計和渦街流量計對流量計市場是一個完善的補充。而諸如孔板流量計等由于本身的缺點（諸如誤差大等）今逐漸淡出市場。

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