熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)檢測(cè)原理與熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)分類
熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)是利用熱擴(kuò)散原理測(cè)量氣體流量的儀表。傳感器由兩個(gè)基準(zhǔn)級(jí)熱電阻(RTD)組成。一個(gè)是速度傳感器RH,一個(gè)是測(cè)量氣體溫度變化的溫度傳感器(RMG)。當(dāng)這兩個(gè)RTD置于被測(cè)氣體中時(shí),其中傳感器RH被加熱,另一個(gè)傳感器RMG用于感應(yīng)被測(cè)氣體溫度。隨著氣體流速的增加,氣流帶走更多熱量,傳感器RH的溫度下降。
根據(jù)熱效應(yīng)的金氏定律,加熱功率P、溫度差△T(TRH-TRMG)與質(zhì)量流量Q有確定的數(shù)學(xué)關(guān)系式。 P/△T=K1+K2 f(Q)K3 K1、K2、K3是與氣體物理性質(zhì)有關(guān)的常數(shù)。熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)*的溫度差測(cè)量方式克服了采用恒溫差原理的熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量煤氣流量時(shí)因煤氣中含水、油和雜質(zhì)而造成的很大的零點(diǎn)漂移,導(dǎo)致無(wú)法測(cè)量的弊端。它也可以用于測(cè)量濕氣體的質(zhì)量流量,如礦井下瓦斯抽放、送風(fēng),排風(fēng)系統(tǒng)中的風(fēng)量(速)的實(shí)時(shí)檢測(cè)。
熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)傳感器靈敏度簡(jiǎn)介
熱式質(zhì)量流量計(jì)利用發(fā)熱體(加熱器)和流體(氣體)之間的熱傳遞現(xiàn)象來(lái)進(jìn)行流量測(cè)量。
由于氣體種類的不同,熱物性也不相同,因此傳感器的靈敏度也各不相同,用于修正各種氣體的靈敏度差異的系數(shù)稱為轉(zhuǎn)換因子,要用于其流量計(jì)已校準(zhǔn)的氣體以外的種類的氣體時(shí),務(wù)*轉(zhuǎn)換因子乘以輸出來(lái)修正
熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)分類
熱式質(zhì)量流量計(jì)根據(jù)熱源及測(cè)溫方式的不同可分為接觸式和非接觸式兩種:
1.接觸式熱式質(zhì)量流量計(jì)
這種質(zhì)量流量計(jì)的加熱元件和測(cè)溫元件都置于被測(cè)流體的管道內(nèi),與流體直接接觸,常被稱為托馬斯流量計(jì),適于測(cè)量氣體的較大質(zhì)量流量,由于加熱及測(cè)量元件與被測(cè)流體直接接觸,因此元件易受流體腐蝕和磨損,影響儀表的測(cè)量靈敏度和使用壽命。測(cè)量高流速、有腐蝕必的流體時(shí)不宜選用,這就是接觸式的缺點(diǎn)。
2.非接觸式熱式質(zhì)量流量計(jì)
這種流量計(jì)的加熱及測(cè)溫元件都置于流體管道外,與被測(cè)流體不直接接觸,克服了接觸式的缺點(diǎn)。
熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)
1.優(yōu)點(diǎn)
熱式質(zhì)量流量計(jì)可測(cè)量低流速(氣體0.02~2m/s)微小流量,浸入式熱式質(zhì)量流量計(jì)可測(cè)量低~中偏高流速(氣體2~60m/s),插入式熱式質(zhì)量流量計(jì)更適合于大管徑。
熱式質(zhì)量流量計(jì)無(wú)可活動(dòng)部件,無(wú)分流管的熱分布式儀表無(wú)阻流件,壓力損失很小,帶分流管的熱分布式儀表和浸入性儀表,雖在測(cè)量管道中置有阻流件,但壓力損失也不大。
熱式質(zhì)量流量計(jì)使用性能相對(duì)可靠。與推導(dǎo)式質(zhì)量流量?jī)x表相比,不需溫度傳感器,壓力傳感器和計(jì)算單元等,僅有流量傳感器,組成簡(jiǎn)單,出現(xiàn)故障率小。
氣體的比熱容會(huì)隨著壓力溫度而變,但在所使用的溫度壓力附近不大的變化可視為常數(shù)。
2.缺點(diǎn)
.熱式質(zhì)量流量計(jì)響應(yīng)迅速;
.被測(cè)量氣體組分變化較大的場(chǎng)所,因cp值和熱導(dǎo)率變化,測(cè)量值會(huì)有較大變化而產(chǎn)生誤差;
.對(duì)小流量而言,儀表會(huì)給被測(cè)氣體帶來(lái)相當(dāng)熱量;
.對(duì)于熱分布式熱式質(zhì)量流量計(jì),被測(cè)氣體若在管壁沉積垢層影響測(cè)量值,必須定期清洗對(duì)細(xì)管型儀表更有易堵塞的缺點(diǎn),一般情況下不能使用;
.對(duì)脈動(dòng)流在使用上將受到限制;
.液體用熱式質(zhì)量流量計(jì)對(duì)于粘性液體在使用上亦受到限制。
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