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熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)基本知識(shí)簡(jiǎn)介
閱讀：2109發(fā)布時(shí)間：2017-4-27
熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)基本知識(shí)簡(jiǎn)介
熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)有兩個(gè)傳感器，一個(gè)是速度傳感器，一個(gè)是溫度傳感器。測(cè)量時(shí)，熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)傳感探頭插入流體中，感受流體的流速和溫度。它們同時(shí)是電子組件橋路的兩個(gè)橋臂，形成一個(gè)不平衡電橋。
通電時(shí)，熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)橋臂電流將速度傳感器加熱到高于溫度 T 一個(gè)溫差△T 的 Tu，T-Tu=△T。不平衡電橋就變成平衡電橋。此時(shí)電橋便輸出一個(gè)對(duì)應(yīng)零流量的電壓，經(jīng)放大電路處理，輸出流量計(jì)的下限信號(hào)為4mA；瞬時(shí)流量顯示為 000；且累積流量無(wú)累積動(dòng)作發(fā)生，累積顯示保持原來(lái)的累積數(shù)字不變。
當(dāng)流體流經(jīng)加熱的速度傳感器時(shí)，根據(jù)熱傳導(dǎo)原理，將會(huì)帶走速度傳感器的一部分熱量，使熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)溫度下降，而且流量越大，帶走的熱量越多，其溫度T1下降也越大，電橋又變成一個(gè)不平衡電橋。由于橋路的反饋控制作用，總要回到平衡電橋狀態(tài)。為此，電橋必須在速度傳感器上流過(guò)與流量大小成正比的電流，使速度傳感器回到平衡狀態(tài)時(shí)的溫度 Tu。
這時(shí)橋路便輸出一個(gè)正比于流量大小的電壓信號(hào)。經(jīng)電路放大、線性化處理，使輸出與流量成正比的4~20mA 之間的一個(gè)電流信號(hào)、瞬時(shí)流量顯示為直到刻度流量的一個(gè)值，累積動(dòng)作將以與瞬時(shí)流量成正比的速度進(jìn)行累積。
如上所述，設(shè)速度傳感器的加熱功率為 P，速度傳感器與流體的溫差為△T，T1-T2=△T。流體的質(zhì)量流速為 Pv。根據(jù) L-V.King 定理，即流體流經(jīng)加熱的熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)速度傳感器時(shí)所帶走的熱量 Q，與對(duì)速度傳感器加熱到溫度 T 的電功率 P 相等。由于橋路的反饋控制作用 T1-T2=△T 為一恒定的常數(shù)。所以橋路的輸出(決定流量計(jì)輸出的量)與流體的質(zhì)量流速 Pv 成單值函數(shù)關(guān)系。特別要指出的是，由于速度傳感器的熱量是被流體中的分子所帶走的，所以速度傳感器測(cè)量的是流體的質(zhì)量流速 Pv。因此只要乘以流體管道的截面積 s，便可得到流體的質(zhì)量流量。
熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)有諸多優(yōu)點(diǎn)：堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)，適用于煤氣區(qū)域等工業(yè)應(yīng)用；測(cè)量范圍大；準(zhǔn)確度重復(fù)性好；響應(yīng)時(shí)間快；可測(cè)量含中等固體顆粒的氣體。
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