熱式質量流量計可分為:恒溫差法流量計和恒功率法流量計能力建設。
恒功率法
(溫度測量法)是以恒定功率為鉑熱電阻提供熱量關註,使其加熱到高于氣體的溫度;
流體流動帶走鉑熱電阻表面一部分熱量無障礙,流量越大連日來,溫度降越大,測量隨流體流量變化的溫度認為,可以反映氣體流量系統。
有以下兩種實現(xiàn)方式:
只對一只鉑電阻加熱,由熱擴散原理測量溫差重要意義。
原理:與恒溫差式流量計的結構類似交流等,在測量管路中同樣加入兩個金屬鉑電阻,一個為用于測量被測流體溫度的測溫電阻規劃,另一個為用于測量被測流體速度的測速電阻提高。
在加熱器上加上一個恒定的功率對測速鉑電阻加熱,流體在靜止時測速鉑電阻和測溫鉑電阻表面溫度差ΔT21=TS2-TS1**進入當下,隨著介質的流動紮實,兩個鉑電阻表面溫度差減小。
流體的流量越大新體系,兩只鉑電阻的溫差越小等地。
鉑電阻連接在惠斯通電橋中,鉑電阻的溫度不同使鉑電阻的電阻呈現(xiàn)不同阻值尤為突出,從而使電橋不平衡規定,通過檢測電橋的電壓差來反應流體流量。
該恒功率式質量流量計存在的問題:
若流體的密度為ρ改造層面,流速為μ供給,加熱鉑電阻被流體帶走的熱量為Q,測溫鉑電阻和測速鉑電阻的溫度差為 △T21經驗分享,則有關系式:
Q/ΔT21=k1+k2(ρμ)k3
式中對于組分一定的流體解決方案,k1、k2有力扭轉、k3為常數(shù)上高質量。
在橫截當S的管路中,質量流量qm=ρμS廣度和深度。
測量過程中深入交流,測速鉑電阻被電流I加熱,在熱平衡狀態(tài)下加強宣傳,電流的加熱功率與測速鉑電阻被帶走的熱量處于平衡狀態(tài)臺上與臺下,即Q=I2RS2用的舒心。因此質量流量qm與Q/ΔT21成一一對應的關系,可表示為:
qm=f〔I2RS2/ΔT21〕
當加熱電流I不變集聚效應,通過測出流體的溫差ΔT21計算流體的質量流量時集成,忽略了測速鉑電阻RS2隨溫度的變化,會造成誤差互動講。
(2)對兩只對稱的鉑電阻進行加熱穩定性,由熱平衡原理計算溫度差。
傳感器的結構是把兩個-全相同的鉑電阻對稱的固定在熱源的兩側過程中,放置在流體中去突破。
采用一個恒流源(恒壓源)對熱源加熱,流體流動使兩個鉑電阻的溫度不同達到。
鉑電阻連接在惠斯通電橋中智能設備,鉑電阻的溫度不同使鉑電阻的電阻呈現(xiàn)不同阻值,從而使電橋不平衡蓬勃發展,通過檢測電橋的電壓來反應流體流量喜愛。
現(xiàn)從傳熱學角度對該傳感器原理作進一步的分析。假定流體為均勻分布的牛頓型流體數據顯示,以一維測量為例:
熱源R置于傳感器基片的中心,在其兩邊對稱地放置兩個完-全相同的溫度檢測芯片(薄膜式鉑電阻)S1和S2傳感器與流體之間的熱交換主要通過對流進行也逐步提升,熱源與溫度檢測芯片之間的熱交換可通過傳導和對流進行記得牢。
當流體流速為零,即當流體處于靜止狀態(tài)時重要的作用,表面附近的流線場及主要由此產(chǎn)生的溫度場相對于熱源呈對稱分布更多可能性。
由于結構上的對稱性,通過基片熱傳導進行的熱交換相對于熱源始終是對稱的足夠的實力。
此時感溫芯片的鉑電阻溫度滿足TS1=TS2緊迫性,即溫差:ΔT21=TS2-TS1=0。
當流體流動時更適合,流體和鉑電阻之間主要為對流換熱高效,由于局部對流換熱系數(shù)的不同,基片表面附近的流線場及相應的溫度場相對于中心熱源的分布發(fā)生變化要素配置改革,導致傾向性的不對稱分布體系。
根據(jù)熱邊界層理論,可知帶動產業發展,此時上游溫度檢測芯片表面冷卻速率高于下游芯片表面責任製;
即鉑電阻S1的換熱系數(shù)大于S2是換熱系數(shù),所以TS2>TS1倍增效應,溫差溫度差:ΔT21=TS2-TS1>0規則製定。
且ΔT21的值隨流體流速的增大而增大。如果改變流體流向,ΔT21亦相應改變符號關規定。
利用熱平衡方程可以計算出因對流引起的芯片表面的溫度再分布發展基礎,獲得溫度差與流速的關系式。
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