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热式气体质量流量计的简介及其分类

 发布时间:2017-12-09
热式气体质量流量计简介
热式气体质量流量计是利用热扩散原理测量气体流量的仪表。传感器由两个基准级热电阻(RTD)组成。一个是速度传感器RH,一个是测量气体温度变化的温度传感器(RMG)。当这两个RTD置于被测气体中时,其中传感器RH被加热,另一个传感器RMG用于感应被测气体温度。随着气体流速的增加,气流带走更多热量,传感器RH的温度下降。
 
根据热效应的金氏定律,加热功率P、温度差△T(TRH-TRMG)与质量流量Q有确定的数学关系式。 P/△T=K1+K2 f(Q)K3 K1、K2、K3是与气体物理性质有关的常数。热式气体质量流量计独特的温度差测量方式克服了采用恒温差原理的热式气体质量流量计测量煤气流量时因煤气中含水、油和杂质而造成的很大的零点漂移,导致无法测量的弊端。它也可以用于测量湿气体的质量流量,如矿井下瓦斯抽放、送风,排风系统中的风量(速)的实时检测。
热式气体质量流量计传感器灵敏度简介
热式质量流量计利用发热体(加热器)和流体(气体)之间的热传递现象来进行流量测量。
由于气体种类的不同,热物性也不相同,因此传感器的灵敏度也各不相同,用于修正各种气体的灵敏度差异的系数称为转换因子,要用于其流量计已校准的气体以外的种类的气体时,务必用转换因子乘以输出来修正
热式气体质量流量计分类
热式质量流量计根据热源及测温方式的不同可分为接触式和非接触式两种:
1.接触式热式质量流量计
这种质量流量计的加热元件和测温元件都置于被测流体的管道内,与流体直接接触,常被称为托马斯流量计,适于测量气体的较大质量流量,由于加热及测量元件与被测流体直接接触,因此元件易受流体腐蚀和磨损,影响仪表的测量灵敏度和使用寿命。测量高流速、有腐蚀必的流体时不宜选用,这就是接触式的缺点。
2.非接触式热式质量流量计
这种流量计的加热及测温元件都置于流体管道外,与被测流体不直接接触,克服了接触式的缺点。
热式气体质量流量计的优缺点
1.优点
热式质量流量计可测量低流速(气体0.02~2m/s)微小流量,浸入式热式质量流量计可测量低~中偏高流速(气体2~60m/s),插入式热式质量流量计更适合于大管径。
热式质量流量计无可活动部件,无分流管的热分布式仪表无阻流件,压力损失很小,带分流管的热分布式仪表和浸入性仪表,虽在测量管道中置有阻流件,但压力损失也不大。
热式质量流量计使用性能相对可靠。与推导式质量流量仪表相比,不需温度传感器,压力传感器和计算单元等,仅有流量传感器,组成简单,出现故障率小。
气体的比热容会随着压力温度而变,但在所使用的温度压力附近不大的变化可视为常数。
2.缺点
.热式质量流量计响应迅速;
.被测量气体组分变化较大的场所,因cp值和热导率变化,测量值会有较大变化而产生误差;
.对小流量而言,仪表会给被测气体带来相当热量;
.对于热分布式热式质量流量计,被测气体若在管壁沉积垢层影响测量值,必须定期清洗对细管型仪表更有易堵塞的缺点,一般情况下不能使用;
.对脉动流在使用上将受到限制;
.液体用热式质量流量计对于粘性液体在使用上亦受到限制。

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