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热质量流量传感器是什么?

来源: 2020年12月29日 12:24:41      点击:
热质量流量传感器,工作原理和设计
 
热质量流量传感器直接测量气体和液体的质量流量。体积测量受所有影响单位体积或间接影响压降的环境和过程条件的影响,而质量流量测量不受粘度,密度,温度或压力变化的影响。
 
热质量流量计通常用于监视或控制与质量有关的过程,例如取决于未反应成分的相对质量的化学反应。在检测可压缩蒸气和气体的质量流量时,测量不受压力和/或温度变化的影响。
 
热质量流量计的功能之一是准确测量低气体流速或低气体流速(每分钟25英尺以下),远低于任何其他设备所能检测到的水平。
 
热流量计有高压和高温设计,并有特殊材料制成,包括玻璃,Monel®和PFA。流通型设计用于测量少量纯净物质(如果气体是纯净气体,则热容量恒定),而旁通和探针型设计可检测管道,火炬烟囱和干燥器中的较大流量。
 
基本原理:
 
热质量流量传感器最常用于调节低气流。它们通过将已知量的热量引入流动的流中并测量相关的温度变化,或者通过将探头保持在恒定温度下并测量这样做所需的能量来进行操作。基本热质量流量计的组件包括两个温度传感器和一个位于它们之间的电加热器。加热器可以伸入流体流中(图5-8A),也可以在管道外部(图5-8B)。
 
在直接加热方式中,电加热器会添加固定量的热量(q)。当过程流体流过管道时,电阻温度检测器(RTD)可测量温度升高,同时引入的电热量保持恒定。
 
根据测得的温度差(T2-T1),仪表系数(K),电热率(q)和流体的比热(Cp)如下计算质量流量(m) :
 
m = Kq /(Cp(T2-T1))

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