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技術支持
HD-RSL熱式氣體質量流量計的原理
發布時間：2021-10-19 09:05:22
熱式質量流量計是利用熱傳導原理,即通過流動中的流體與熱源之間的熱量交換，來測量介.質流量的儀表,主要可分為兩類:利用流體流動傳遞熱量改變測量管壁溫度分布(即熱傳導分布)效應的熱分布式流量計,也稱為量熱式質量流量計;利用熱消散效應(基于金氏定律)的侵人式質量流量計,也稱為導熱式質量流量計或插人式質量流量計。
熱分布式質量流量計的工作原理是在測量管外壁上、下游各繞兩組加熱/檢測線圈,兩組線圈通以恒定電流加熱，當流體靜止(無流量通過)時,兩組線圈中心上、下游溫度分布處于對稱平衡狀態,兩組檢測線圈的電阻相等;當有流體流動時,流體將，上游管壁熱量帶走傳遞給下游管壁,破壞原平衡狀態,線圈電阻產生差異,檢測其差值從而求得流體質量流量:
式中A----熱傳導系數;
Cp----被測介質的定壓比熱容;
K----常數。
熱消散效應(基于金氏定律)侵人式質量流量計的工作原理是將兩個溫度傳感器(一般為鉑熱電阻)分別置于管道的流體中，由其中一個鉑電阻測得流體本身的溫度T,另一個鉑電阻經一定功率的電加熱,其溫度Tv高于T,當流體靜止時其溫度最高，伴隨著管道中流體流量的增加，流體流動帶走更多熱量使Tv降低,即可通過溫度差求取流量值。基于金氏定律的熱絲熱散失率為:
式中cp一流體的定容比熱容;
d一熱絲直徑;
H/L一單位長度熱散失率;
V一流體的流速;
ρ一流體的密度;
λ一流體的熱導率。
侵人式質量流量計根據對鉑熱電阻的加熱方式,又分為恒功率式、恒溫差式和恒比率式。
恒功率式是在加熱電路上用一個恒定功率的電能對鉑電阻進行加熱，流體介質在靜態時,被加熱的鉑電阻和沒有被加熱的鉑電阻之間溫度差最大,隨著流體介質的流動,被加熱鉑電阻上溫度降低，則兩個鉑電阻之間的溫差減小。恒功率式熱式質量流量計是通過測量溫差的變化來獲得流體介質流量的變化。
恒溫差式是加熱一支鉑電阻，使其比不加熱的鉑電阻高出一個恒定的溫度。隨著流體介質的流動,被加熱的鉑電阻由于散熱而導致溫度降低，通過反饋電路反饋到處理器增大加熱器的電流(也可以是電壓)來保持其溫差為恒定值,再通過檢測變化的電流(或電壓)來獲得流量的變化值。恒比率式是在恒溫差原理的基礎上，通過調.節施加在加熱端熱電阻.上的加熱電流以保證被加熱的鉑電阻阻值與不加熱的鉑電阻阻值成-恒定比率。同恒溫差式質量流量計一樣,恒比率式質量流量計也是通過檢測變化的電流來獲得管道中流體的流量值。
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