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熱式氣體質(zhì)量流量計原理

2024-06-05

熱式氣體質(zhì)量流量計的原理主要基于熱擴散原理,并結(jié)合熱傳導(dǎo)定律和恒溫?zé)嵩丛韥砉ぷ鳌R韵率窃敿毜脑碚f明:

  1. 熱擴散原理
    • 熱式氣體質(zhì)量流量計利用流體流過發(fā)熱物體時,發(fā)熱物體的熱量散失多少與流體的流量呈一定的比例關(guān)系。具體來說,流量計的傳感器包含兩個基準(zhǔn)級的熱電阻(RTD),一個用作熱源(RH),另一個用于測量流體溫度(RMG)。
    • 當(dāng)氣體流動時,熱源(RH)的熱量會被氣流帶走,導(dǎo)致熱源溫度下降。同時,測量溫度的傳感器(RMG)會感應(yīng)到被測氣體的溫度。隨著氣體流速的增加,氣流帶走更多熱量,使得熱源(RH)與測量溫度的傳感器(RMG)之間的溫度差增大。
    • 通過測量這個溫度差,并結(jié)合微電子控制技術(shù),可以將溫度差與流量的關(guān)系轉(zhuǎn)換為測量流量信號的線性輸出。
  2. 熱傳導(dǎo)定律和恒溫?zé)嵩丛?/strong>:
    • 熱傳導(dǎo)定律描述了物質(zhì)內(nèi)部由高溫區(qū)向低溫區(qū)傳遞熱量的規(guī)律。在熱式氣體質(zhì)量流量計中,加熱絲(相當(dāng)于熱源)將熱量傳遞給氣體,導(dǎo)致氣體溫度升高。
    • 恒溫?zé)嵩丛韯t是指一個恒定溫度的物體可以作為恒定的熱源,使得在其周圍流動的氣體保持恒定的溫度。然而,在熱式氣體質(zhì)量流量計中,由于氣體流動速度的變化,測溫絲所測得的溫度也會有所變化。
  3. 結(jié)構(gòu)和工作過程
    • 熱式氣體質(zhì)量流量計主要由加熱絲、測溫絲、外殼和電路板等組成。加熱絲和測溫絲分別被安裝在管道內(nèi)部,用于測量管道內(nèi)部氣體的傳導(dǎo)能力。
    • 當(dāng)氣體通過管道時,加熱絲不斷地將熱量傳遞給氣體,使得氣體的溫度升高。同時,測溫絲則用于測量管道內(nèi)部氣體的溫度。通過比較不同時間點所測得的溫度差,可以確定氣體流量。
  4. 工作特點
    • 熱式氣體質(zhì)量流量計具有精確性高、響應(yīng)速度快等特點,能夠?qū)崟r檢測氣體的流量。此外,它還可以用于測量濕氣體的質(zhì)量流量,并克服了采用恒溫差原理的熱式氣體質(zhì)量流量計在測量煤氣流量時因煤氣中含水、油和雜質(zhì)而造成的零點漂移問題。

綜上所述,熱式氣體質(zhì)量流量計通過測量氣體流動時加熱絲與測溫絲之間的溫度差,結(jié)合熱擴散原理、熱傳導(dǎo)定律和恒溫?zé)嵩丛恚瑢崿F(xiàn)了對氣體流量的精確測量。

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