HD-RSL熱式氣體質(zhì)量流量計的原理
發(fā)布時(shí)間：2021-10-19 09:05:22
熱式質(zhì)量流量計是利用熱傳導原理,即通過(guò)流動(dòng)中的流體與熱源之間的熱量交換，來(lái)測量介.質(zhì)流量的儀表,主要可分為兩類(lèi):利用流體流動(dòng)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(chēng)為量熱式質(zhì)量流量計;利用熱消散效應(基于金氏定律)的侵人式質(zhì)量流量計,也稱(chēng)為導熱式質(zhì)量流量計或插人式質(zhì)量流量計。
熱分布式質(zhì)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(xiàn)圈,兩組線(xiàn)圈通以恒定電流加熱，當流體靜止(無(wú)流量通過(guò))時(shí),兩組線(xiàn)圈中心上、下游溫度分布處于對稱(chēng)平衡狀態(tài),兩組檢測線(xiàn)圈的電阻相等;當有流體流動(dòng)時(shí),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(tài),線(xiàn)圈電阻產(chǎn)生差異,檢測其差值從而求得流體質(zhì)量流量:
式中A----熱傳導系數;
Cp----被測介質(zhì)的定壓比熱容;
K----常數。
熱消散效應(基于金氏定律)侵人式質(zhì)量流量計的工作原理是將兩個(gè)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(gè)鉑電阻測得流體本身的溫度T,另一個(gè)鉑電阻經(jīng)一定功率的電加熱,其溫度Tv高于T,當流體靜止時(shí)其溫度最高，伴隨著(zhù)管道中流體流量的增加，流體流動(dòng)帶走更多熱量使Tv降低,即可通過(guò)溫度差求取流量值?；诮鹗隙傻臒峤z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(cháng)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(zhì)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(gè)恒定功率的電能對鉑電阻進(jìn)行加熱，流體介質(zhì)在靜態(tài)時(shí),被加熱的鉑電阻和沒(méi)有被加熱的鉑電阻之間溫度差最大,隨著(zhù)流體介質(zhì)的流動(dòng),被加熱鉑電阻上溫度降低，則兩個(gè)鉑電阻之間的溫差減小。恒功率式熱式質(zhì)量流量計是通過(guò)測量溫差的變化來(lái)獲得流體介質(zhì)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(gè)恒定的溫度。隨著(zhù)流體介質(zhì)的流動(dòng),被加熱的鉑電阻由于散熱而導致溫度降低，通過(guò)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(lái)保持其溫差為恒定值,再通過(guò)檢測變化的電流(或電壓)來(lái)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(guò)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(zhì)量流量計一樣,恒比率式質(zhì)量流量計也是通過(guò)檢測變化的電流來(lái)獲得管道中流體的流量值。
