热式质量流量计,英文名称为Thermal Mass Flowmeters,简写为TMF,又名量热式流量计,是一种对流体质量流量进行检测的仪器仪表。

 

其有两种不同的测量原理,但都归结为“热式”两字,原理之一是对流体流经的部分管道进行加热,利用流体流经加热管道时温度场的变化来进行测量;另一种测量原理是对流体本身进行加热,利用流体升温所需能量与流体质量间关系来进行测量。

 

热式质量流量计的原理

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热式质量流量计内的传感器通常由两个基准级热电阻组成,一个是速度传感器,另一个是丈量气体温度改变的温度传感器。当这两个热电阻被置于管道内被测气体中时,其间速度传感器被加热,另一个温度传感器则用于丈量气体的温度。跟着气体的流量增大,带走的热量就上升,那么温度传感器本身的温度就会下降。而温度传感器前后的温度改变值与经过该管路内的气体的质量流量恰恰是成线性份额的,由此作业原理则可推算出气体的质量流量。

 

热式质量流量计的作业原理依据金氏定律(英文名称:King’s Law)。

 

使用外部热源对管道内被丈量的气体进行加热,热能跟着气体一同活动,经过丈量管道内因气体活动而发生的热量改变,即:气体经过管路前后的温度改变,来核算气体的质量流量。另一种方法是经过丈量加热气体时气体温度上升到某一点所需求的能量和气体质量之间的来核算得到气体的质量流量。

 

核算公式:P/△T = A+B(Qm)k

 

其间,P为耗费功率,△T为气体经过管路前后的温度差,A和B为反响气体属性的物理常数,Qm为质量流量,K是指数系数。

 

再说的详细一点,热式质量流量计的作业原理还分为恒温差丈量法和恒功率丈量法。

 

热式质量流量计恒功率丈量法的作业原理:

与上述相反,是在坚持加热功率不变的状况下,经过丈量气体经过管路前后的温度差来核算质量流量。

 

热式质量流量计优缺点

热式质量流量计是一个整体部件的流量计,它的各个部件是不可以拆卸的,在维护和保养方面比较简单,但是它如果其中一个小部件坏了就要换下整个热式质量流量计,对于很多大型机器设备来说,不建议使用热式质量流量计,在维修和更换方面比较麻烦。

 

热式质量流量计的压力损失比较小,它的使用可靠性很高,只需要与流量传感器配套使用,组成固定的流量计,它在工作过程中出现损坏或者故障比较少,是一款实用性比较强的流量计,它可以测量低流速或者微小的流量,如果管道内有污垢或者杂质也没关系,热式质量流量计可以准确无误的测量出流量,压力损失也不是很大并且方便快捷。在使用热式质量流量计测量气体时,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。

 

热式质量流量计虽然优点很多,但是它也有很多缺点,比如,它不可以使用在脉动流体上,它的响应速度慢,需要经过一段时间的响应才会有结果显示,对于粘性液体热式质量流量也会因此受到限制,会产生测量的失误和不准确。

 

热式质量流量计安装要求

1、热式流量计的安装需要电阻不能大于10 ,不能与其它电器设备的接地线共用。如果不能保证变送器外壳与金属管道良好接触,应用金属导线将它们连接起来。再可靠接地。

 

2、热式质量流量计是利用流体流过外热源加热的管道时产生的温度场变化来测量流体质量流量,或利用加热流体时流体温度上升某一值所需的能量与流体质量之间的关系来测量流体质量流量的一种流量仪表。

 

3、通过测量气体流经流量计内加热元件时的冷却效应来计量气体流量的。气体通过的测量段内有两个热阻元件,其中一个作为温度检测,另一个作为加热器。温度传感元件用于检测气体温度,加热器则通过改变电流来保持其温度与被测气体的温度之间有一个恒定的温度差。当气体流速增加,冷却效应越大,使须保持热电阻间恒温的电流也越大。此热传递正比于气体质量流量,即供给电流与气体质量流量有一对应的函数关系来反映气体的流量。