希爾思熱式質(zhì)量流量計用于直接測量氣體的質(zhì)量流量,并且不需要溫壓補償,具有高精度和長(cháng)期穩定性的特點(diǎn),可用于壓縮空氣的計量,過(guò)程行業(yè)的氣體流量測量,或者污水處理廠(chǎng)等的生物沼氣測量。
熱式質(zhì)量流量計采用熱擴散原理,熱擴散技術(shù)是一種在苛刻條件下性能優(yōu)良、可靠性高的技術(shù)。其典型傳感元件包括兩個(gè)熱電阻(鉑RTD),一個(gè)是速度傳感器,一個(gè)是自動(dòng)補償氣體溫度變化的溫度傳感器。當兩個(gè)RTD被置于介質(zhì)中時(shí),其中速度傳感器被加熱到環(huán)境溫度以上的一個(gè)恒定的溫度,另一個(gè)溫度傳感器用于感應介質(zhì)溫度。流經(jīng)速度傳感器的氣體質(zhì)量流量是通過(guò)傳感元件的熱傳遞量來(lái)計算的。氣體流速增加,介質(zhì)帶走的熱量增多,使傳感器溫度隨之降低。為了保持溫度的恒定,則必須增加通過(guò)傳感器的工作電流,此增加的部分電流大小與介質(zhì)的流速成正比。
優(yōu)點(diǎn):
希爾思熱式質(zhì)量流量計可測量低流速(氣體0.02~2m/s)微小流量;浸入式熱式質(zhì)量流量計可測量低~中偏高流速(氣體2~60m/s),插入式熱式質(zhì)量流量計更適合于大管徑。
熱式質(zhì)量流量計無(wú)活動(dòng)部件,無(wú)分流管的熱分布式儀表無(wú)阻流件,壓力損失很??;帶分流管的熱分布式儀表和浸入性?xún)x表,雖在測量管道中置有阻流件,但壓力損失也不大。
熱式質(zhì)量流量計使用性能相對可靠。與推導式質(zhì)量流量?jì)x表相比,不需溫度傳感器,壓力傳感器和計算單元等,僅有流量傳感器,組成簡(jiǎn)單,出現故障概率小。
熱分布式儀表用于H2、N2、O2、CO、NO等接近理想氣體的雙原子氣體,不*這些氣體專(zhuān)門(mén)標定,直接就用空氣標定的儀表,實(shí)驗證明差別僅2%左右;用于A(yíng)r、He等單原子氣體則乘系數1.4即可;用于其他氣體可用比熱容換算,但偏差可能稍大些。
氣體的比熱容會(huì )隨著(zhù)壓力溫度而變,但在所使用的溫度壓力附近不大的變化可視為常數。
缺點(diǎn):
希爾思熱式質(zhì)量流量計響應慢。
被測量氣體組分變化較大的場(chǎng)所,因cp值和熱導率變化,測量值會(huì )有較大變化而產(chǎn)生誤差。
對小流量而言,儀表會(huì )給被測氣體帶來(lái)相當熱量。
對于熱分布式熱式質(zhì)量流量計,被測氣體若在管壁沉積垢層影響測量值,必須定期清洗;對細管型儀表更有易堵塞的缺點(diǎn),一般情況下不能使用。
對脈動(dòng)流在使用上將受到限制。
液體用熱式質(zhì)量流量計對于粘性液體在使用上亦受到限制。