荷兰布琅轲锶特（Bronkhorst）IN-FLOW系列质量流量计工作原理

IN-FLOW系列是布琅轲锶特推出的工业用质量流量计和控制器，其工作原理基于热式质量流量传感与闭环控制。气体流经传感器毛细管时，加热元件产生的热量被流动气体带走，上下游温差与质量流量成正比，测量电路将温差转换为电信号。微处理器将测量值与设定值比较，通过PID算法驱动模块化控制阀调节开度。数字PC板提供自我诊断、报警、计数及多种数字通信协议，支持多介质多范围现场重调，耐压可达700巴，适用于食品、石化、氢技术等领域。

IN-FLOW系列质量流量计和控制器的工作原理可以分解为热式质量流量传感机制、模块化控制阀与闭环调节、数字PC板与多总线通信、多介质多范围软件重调，以及耐高压防护与工业应用五个核心环节。

在热式质量流量传感机制环节，IN-FLOW系列采用热式质量流量测量原理。气体从入口进入仪表后，一部分气体流经传感器内部的毛细管，另一部分流经主通道。毛细管上绕有加**圈和两个温度传感器，分别位于加热点的上下游。加**圈对毛细管中部进行加热，当气体流动时，上游温度传感器检测到的温度高于下游，因为流动气体将热量从上游带向下游。上下游温差与气体的质量流量成正比，且不受气体压力和温度变化的影响，因为热式原理直接测量质量流量。测量电路将温差转换为电信号，经放大和模数转换后由微处理器处理，得出标准状态下的体积流量或质量流量。该系列可测气体流量范围从*小0.014至0.7毫升每分钟到*大8至1670升每分钟，覆盖微小流量到大流量。

在模块化控制阀与闭环调节环节，IN-FLOW系列质量流量控制器采用模块化控制阀结构。控制阀可选一体式或分体式，用户可在不做任何调整的情况下灵活改变或更换控制阀。标准阀为常关阀，Kv值可达6.0，根据需要也可提供常开阀。当控制器工作时，微处理器将流量传感器测得的实际值与用户设定值进行比较，计算出偏差。根据偏差大小和变化趋势，微处理器通过PID算法输出控制信号，驱动控制阀的电磁或压电执行机构，调节阀芯开度，从而改变通过阀门的流量。对于高流量应用，如F-202AI和F-203AI系列，配备先导阀以增强控制能力。对于高差压运用，产品结构设计使其能处理高流量压差或高压力压差，通过IN-FLOW程序*高可达700巴。这种闭环控制确保实际流量快速、稳定地跟踪设定值，实现**的流量控制。

在数字PC板与多总线通信环节，IN-FLOW系列仪表配有数字PC板，拥有自我诊断、报警和计数功能。自我诊断功能可持续监测传感器、执行器和内部电路的工作状态，当检测到异常时触发报警。计数功能可记录流量累积量或运行时间。数字PC板还提供数字通讯和可调节远程控制设置。多总线设计使仪表具有高灵活性，可灵活地与多种通讯协议接口组装，包括DeviceNet、PROFIBUS DP、PROFINET、Modbus-RTU或FLOW-BUS等。用户可根据系统集成需求选择合适的通信方式。模拟通讯或数字通讯可选RS232或现场总线接口。这种开放通信架构使IN-FLOW系列能够方便地接入PLC、DCS或SCADA系统，实现远程设定、数据采集和集中监控。

在多介质多范围软件重调环节，IN-FLOW系列可选配多气体多范围功能。该功能为用户选择流量范围或气体类型提供高灵活性，使其在测量或控制时保持高准确性和高调节范围。用户可在现场重新调整和设置测量仪表，从而节省安装或卸装的时间以及费用。为方便用户，布琅轲锶特设计了易于操作和使用的软件Flow Tune。该软件专门用于激活多流体或多范围可选功能的调节，或改变仪表配置。通过Flow Tune，用户可自由编程改变流量范围和气体类型，无需将仪表返回工厂重新校准。该系列标准精度为0.5%读数加0.1%满量程，可调节范围达187.5比1。压力等级可达100巴，10巴以下可选配多介质多范围功能。

在耐高压防护与工业应用环节，IN-FLOW系列具有坚固耐用、防水防尘的外壳，防护等级为IP65。耐高压版本*高可达700巴。仪表通过工业Zone 2 ATEX Cat.3和FM Class I Div.2认证，适用于存在或蒸汽的危险区域。高流量版本*高可达11000立方米每小时。该系列应用广泛，包括食品、石油化工等行业的气体测量或控制工艺，发酵装置及燃料电池技术，环境分析中的气体样本测量，燃烧控制，气体消耗监测与核算，氢技术，燃烧器控制等。质量流量计型号包括F-110CI、F-111BI、F-111AI、F-112AI和F-113AI，质量流量控制器型号包括F-200CI、F-201CI、F-201AI、F-202AI和F-203AI，分别覆盖不同流量范围和压力等级，满足从实验室到工业现场的各种气体流量测控需求。

型号列表：质量流量计包括F-110CI，*小流量0.014至0.7毫升每分钟，*大0.06至9毫升每分钟；F-111BI，*小0.16至8毫升每分钟，*大0.16至25升每分钟；F-111AI，*小0.4至20升每分钟，*大0.6至100升每分钟；F-112AI，*小0.8至40升每分钟，*大1.4至250升每分钟；F-113AI，*小4至200升每分钟，*大8至1670升每分钟。质量流量控制器包括F-200CI，*小0.014至0.7毫升每分钟，*大0.06至9毫升每分钟；F-201CI，*小0.16至8毫升每分钟，*大0.16至25升每分钟；F-201AI，*小0.4至20升每分钟，*大0.6至100升每分钟；F-202AI，*小0.8至40升每分钟，*大1.4至250升每分钟，配备先导阀；F-203AI，*小4至200升每分钟，*大8至1670升每分钟，配备先导阀