插入式氮气流量计是一种用于测量管道内氮气流量的设备，具有高精度、宽量程比、安装简便等优点，广泛应用于工业生产和能源管理领域。该流量计基于热扩散原理工作，通常在管道内侧插入一个或多个热敏传感器，传感器表面温度高于周围气体。当氮气流动时，带走部分热量导致传感器温度下降，通过测量温度降低程度计算气体流量。其典型结构包含两个热电阻（铂RTD），分别作为速度传感器和温度传感器，确保测量精度不受介质温度变化影响。
1、流量传感器探头（核心测量部分）
这是插入式流量计的核心部件，直接伸入管道内部与氮气接触。
测量元件：
热式探头（最常见）：基于热扩散原理。探头通常包含两个铂电阻（Pt100或Pt1000）：
测温探头：测量氮气的介质温度。
加热探头：被恒定加热，其热量被流动的氮气带走。通过测量维持加热探头恒温所需的功率或两个探头间的温差，计算出流速。
差压式探头（如皮托管）：测量总压与静压之差（动压），根据伯努利方程计算流速。
涡街探头：在流体中设置旋涡发生体，测量旋涡脱落频率来计算流速。
探杆/插入杆：支撑测量元件的金属杆，长度根据管道直径定制，确保探头能插入到管道的“特征流速点”（通常为平均流速点，约0.24-0.26倍管内径处）。
过程连接头：用于将探头固定在管道上的接口，常见形式有：
法兰连接：通过法兰焊接在管道上，探头用螺栓固定。
螺纹连接：如NPT、G等螺纹直接旋入管道上的开孔。
球阀连接（带球阀的插入式）：配备一个球阀，可在不断流、不泄压的情况下安装或拆卸探头，便于维护。
2、变送器（信号处理与显示单元）
安装在探头附近或控制室内，负责信号处理、显示和输出。
信号处理电路：接收来自探头的微弱电信号（如电阻变化、电压、频率），进行放大、滤波、线性化和温度补偿（特别是热式流量计）。
微处理器：执行流量计算、数据存储、诊断等功能。
显示单元：LCD或LED显示屏，实时显示瞬时流量、累计流量、温度、流速、报警状态等。
输出接口：
模拟输出：4-20mA（z常用），可接入DCS、PLC等控制系统。
脉冲输出：如集电极开路或频率信号，用于累计流量。
数字通信：HART、RS485、Modbus、Profibus等，支持远程监控和参数设置。
报警输出：继电器触点，用于流量高/低限报警。
电源模块：为变送器和探头供电（通常为24VDC或220VAC）。
操作面板/按键：用于参数设置、单位切换、零点校准、总量清零等操作。
3、安装与支撑部件
安装底座/法兰：预先焊接或连接在管道上的固定部件，用于安装探头和密封。
密封件：如O型圈、垫片，确保探头插入后管道的气密性，防止氮气泄漏。
支撑杆/延长杆（可选）：对于大管径或高温管道，为探头提供额外支撑，防止振动或下垂。
球阀（用于可拆卸式）：允许在线维护。
4、电缆与连接件
信号电缆：连接探头和变送器，传输测量信号。对于热式流量计，需使用屏蔽电缆以减少干扰。
电源电缆：为变送器供电。
接线盒/航空插头：实现电气连接，便于安装和维护。
5、辅助功能部件（根据型号和需求）
温度传感器（内置或外置）：用于温度补偿或测量介质温度（热式流量计通常内置）。
吹扫/清洁装置（可选）：对于易污染或含尘气体，可配置定期自动吹扫功能，保持探头清洁。
防雨罩/防晒罩：保护变送器免受恶劣天气影响。
更新时间：2025-09-24 
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