安钢中厚板热处理生产线的主体设备是由德国LOI公司设计的辐射管加热辊底式热处理炉，主要用于钢板的无氧化正火、回火等工艺操作，该系统采用RBM2213型热值仪，对煤气热值进行实时检测，根据检测结果自动调节煤气流量，达到对炉温的精确控制。

RBM2213型热值仪属于非卡路里的测量，用于测量可燃气体的燃烧特性，可连续测量热值、华白指数、密度和最少空气需求量，测量值显示在液晶屏上，输出量为4-20mA信号。

一、工作原理

RBM2213型热值仪根据测量原理在结构上大致可分为三个部分，分别为空气回路部分、燃气回路部分和控制单元部分，如下图所示，下面分别介绍。

(一)空气回路

空气可由风机或压缩空气供给，用于燃烧和冷却。我厂使用的是风机供给，过滤后的环境空气经风机增压后分为两路，一路直接进入燃烧管起冷却作用，另一路进入燃烧器内辅助燃烧。用于燃烧的空气压力值由工厂设定，可以根据燃气类型和测试证书，由安装在热值仪内的调压阀调整，调节空气压力最高大约4.5mbar。空气的压力大小由压力开关监控，若空气量不足，控制柜内的触点动作，经由程序控制的安全装置切断燃气供给。

(二)燃气回路

燃气回路有两个进口，分别用于连接待测气和标定气，两种气体各有一个电磁阀控制通断，由控制单元控制进入的是待测气或者是标定气。燃气的压力由压力调节器调整，控制进入燃烧管的燃气压力大约为10mbar，并由压力开关监控，如果燃气量不足，控制单元会切断燃气供给，LCD屏上也会显示报警信息。

燃气在进入燃烧管前会流经密度测量单元，在密度测量单元内部安装有风笛管，燃气流经风笛管时会产生声音，从而可以通过麦克风测出相应的燃气频率。

(三)控制单元

控制单元是热值仪的核心，主要由机架和功能模块组成，控制整个测量过程。当按下面板上的“ON”按键后，若燃气压力和空气压力都满足要求，则打开电磁阀，燃气通过风笛管进入燃烧管，由点火电极点燃，点火成功并形成一个完全的火焰后，燃烧管内燃气燃烧后剩余的空气中氧气含量会保持一个稳定值，燃烧后的废气从燃烧管中排出前会流经lambda探头，而lambda探头可检测燃烧废气中的剩余氧气含量，因lambda探头的工作范围为2Vol.%-10Vol.%，所以废气中的剩余氧气含量必须在此范围内，控制单元才可自动转换为测量模式，此时，控制单元根据原始数据如燃气温度(由温度传感器直接测量)、空气温度(空气在进入燃烧管前由温度传感器直接测量)、剩余氧气含量和燃气频率，计算出密度、最少空气需求量、热值和华白指数等数据，原始数据和计算数值均可在LCD显示器上显示，计算值还能各自以4-20mA的电流信号输出出去，其它一些检测信号、实际工作模式和故障信息等也可在LCD显示器上显示，而以上所有操作都是通过面板上的按键完成的。

二、应用问题

(一)由于加热炉使用的是自己公司内部的煤气，热值不稳定，波动很厉害，前期热值仪没有投用时，在某时段因为煤气热值过高所以炉子燃烧后的废气温度也过高，过高温度的废气经常烧毁用于检测废气压力的压力开关，不仅影响了正常的生产，也造成了安全隐患，而使用热值仪后，此现象再没出现过。

(二)在热值仪使用过程中，经过一段时间的观察，发现热值仪安装地点附近装卸钢板比较频繁，空气中灰尘较多，使热值仪空气回路增压风机滤网堵塞，导致风机经常跳闸，影响热值仪正常工作，后对滤网进行定期清理，此问题得以解决。

摘自：中国计量测控网