熱式質(zhì)量流量計可分為:恒溫差法流量計和恒功率法流量計。
恒功率法
(溫度測量法)是以恒定功率為鉑熱電阻提供熱量研究與應用,使其加熱到高于氣體的溫度飛躍;
流體流動帶走鉑熱電阻表面一部分熱量,流量越大全面協議,溫度降越大重要部署,測量隨流體流量變化的溫度,可以反映氣體流量工具。
有以下兩種實現(xiàn)方式:
只對一只鉑電阻加熱智慧與合力,由熱擴(kuò)散原理測量溫差。
原理:與恒溫差式流量計的結(jié)構(gòu)類似重要的角色,在測量管路中同樣加入兩個金屬鉑電阻開放要求,一個為用于測量被測流體溫度的測溫電阻,另一個為用于測量被測流體速度的測速電阻平臺建設。
在加熱器上加上一個恒定的功率對測速鉑電阻加熱服務機製,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**,隨著介質(zhì)的流動使用,兩個鉑電阻表面溫度差減小大幅拓展。
流體的流量越大,兩只鉑電阻的溫差越小更加堅強。
鉑電阻連接在惠斯通電橋中與時俱進,鉑電阻的溫度不同使鉑電阻的電阻呈現(xiàn)不同阻值,從而使電橋不平衡初步建立,通過檢測電橋的電壓差來反應(yīng)流體流量綜合運用。
該恒功率式質(zhì)量流量計存在的問題:
若流體的密度為ρ,流速為μ要素配置改革,加熱鉑電阻被流體帶走的熱量為Q體系,測溫鉑電阻和測速鉑電阻的溫度差為 △T21,則有關(guān)系式:
Q/ΔT21=k1+k2(ρμ)k3
式中對于組分一定的流體,k1開拓創新、k2、k3為常數(shù)必然趨勢。
在橫截當(dāng)S的管路中促進善治,質(zhì)量流量qm=ρμS。
測量過程中多樣性,測速鉑電阻被電流I加熱發揮效力,在熱平衡狀態(tài)下,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)明顯,即Q=I2RS2安全鏈。因此質(zhì)量流量qm與Q/ΔT21成一一對應(yīng)的關(guān)系,可表示為:
qm=f〔I2RS2/ΔT21〕
當(dāng)加熱電流I不變創新為先,通過測出流體的溫差ΔT21計算流體的質(zhì)量流量時真正做到,忽略了測速鉑電阻RS2隨溫度的變化,會造成誤差創新延展。
(2)對兩只對稱的鉑電阻進(jìn)行加熱強化意識,由熱平衡原理計算溫度差。
傳感器的結(jié)構(gòu)是把兩個-全相同的鉑電阻對稱的固定在熱源的兩側(cè)基本情況,放置在流體中現場。
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力量。
鉑電阻連接在惠斯通電橋中我有所應,鉑電阻的溫度不同使鉑電阻的電阻呈現(xiàn)不同阻值,從而使電橋不平衡深入實施,通過檢測電橋的電壓來反應(yīng)流體流量至關重要。
現(xiàn)從傳熱學(xué)角度對該傳感器原理作進(jìn)一步的分析。假定流體為均勻分布的牛頓型流體研究進展,以一維測量為例:
熱源R置于傳感器基片的中心無障礙,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(jìn)行,熱源與溫度檢測芯片之間的熱交換可通過傳導(dǎo)和對流進(jìn)行快速融入。
當(dāng)流體流速為零認為,即當(dāng)流體處于靜止?fàn)顟B(tài)時,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就能壓製。
由于結(jié)構(gòu)上的對稱性更合理,通過基片熱傳導(dǎo)進(jìn)行的熱交換相對于熱源始終是對稱的。
此時感溫芯片的鉑電阻溫度滿足TS1=TS2更優美,即溫差:ΔT21=TS2-TS1=0各方面。
當(dāng)流體流動時,流體和鉑電阻之間主要為對流換熱成效與經驗,由于局部對流換熱系數(shù)的不同適應性,基片表面附近的流線場及相應(yīng)的溫度場相對于中心熱源的分布發(fā)生變化堅實基礎,導(dǎo)致傾向性的不對稱分布。
根據(jù)熱邊界層理論重要作用,可知等地,此時上游溫度檢測芯片表面冷卻速率高于下游芯片表面;
即鉑電阻S1的換熱系數(shù)大于S2是換熱系數(shù)尤為突出,所以TS2>TS1規定,溫差溫度差:ΔT21=TS2-TS1>0。
且ΔT21的值隨流體流速的增大而增大空間載體。如果改變流體流向高質量,ΔT21亦相應(yīng)改變符號。
利用熱平衡方程可以計算出因?qū)α饕鸬男酒砻娴臏囟仍俜植贾匾M成部分,獲得溫度差與流速的關(guān)系式流程。

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展會城市:株洲市展會時間:2025-05-08