Тепловой массовый расходомер

Семейство приборов для измерения общего массового расхода жидкости
Температура на датчиках меняется в зависимости от массового расхода

Тепловые массовые расходомеры , также известные как термодисперсионные или погружные массовые расходомеры, представляют собой семейство приборов для измерения общего массового расхода жидкости, в первую очередь газов, протекающих по закрытым каналам. Второй тип — это капиллярный тип тепловых массовых расходомеров. Многие контроллеры массового расхода (MFC), которые объединяют массовый расходомер, электронику и клапан, основаны на этой конструкции. Кроме того, тепловые массовые расходомеры могут быть построены путем измерения перепада температур на кремниевой микросхеме MEMS.

Оба типа измеряют массовый расход жидкости посредством тепла, конвектируемого от нагретой поверхности к текущей жидкости. В случае расходомера с тепловой дисперсией, или погружного типа, тепло передается в пограничный слой жидкости, протекающей по нагретой поверхности. В случае расходомера с капиллярной трубкой тепло передается в объем жидкости, протекающей через небольшую нагретую капиллярную трубку. Принципы работы обоих типов являются тепловыми по своей природе, но настолько существенно различаются, что требуются два отдельных стандарта. Кроме того, их области применения сильно различаются. Расходомеры с тепловой дисперсией обычно используются для общих промышленных применений расхода газа в трубах и каналах, тогда как капиллярные типы в основном используются для небольших потоков чистых газов или жидкостей в трубках. Этот тип наиболее широко используется для тепловых массовых расходомеров в промышленности. Тем не менее, капиллярный тип не является предметом этого обсуждения.

История термодисперсионного массового расходомера

Эксплуатация массовых расходомеров с термодисперсией приписывается Л. В. Кингу, который в 1914 году опубликовал свой знаменитый закон Кинга, раскрывающий, как нагретая проволока, погруженная в поток жидкости , измеряет массовую скорость в точке потока. Кинг назвал свой прибор «анемометром с горячей проволокой». Однако промышленные массовые расходомеры с термодисперсией, наконец, появились только в 1960-х и 1970-х годах.

Промышленное применение

Основная причина, по которой тепловые массовые расходомеры популярны в промышленных приложениях, заключается в том, как они спроектированы и построены. Они не имеют подвижных частей , практически не имеют препятствий для прямого потока, не требуют поправок по температуре или давлению и сохраняют точность в широком диапазоне скоростей потока. Прямые участки труб можно сократить, используя двухпластинчатые элементы кондиционирования потока , а установка очень проста с минимальными вторжениями в трубы.

Однако во многих приложениях тепловые свойства жидкости могут зависеть от состава жидкости. В таких приложениях изменение состава жидкости во время фактической работы может повлиять на измерение теплового потока. Поэтому поставщику теплового расходомера важно знать состав жидкости, чтобы можно было использовать правильный калибровочный коэффициент для точного определения расхода. Поставщики могут предоставить соответствующую информацию о калибровке для других газовых смесей, однако точность теплового расходомера зависит от того, является ли фактическая газовая смесь такой же, как и газовая смесь, используемая для целей калибровки. Другими словами, точность теплового расходомера, откалиброванного для данной газовой смеси, будет ухудшена, если фактический текущий газ имеет другой состав. [1]

Ссылки

  1. ^ "Технология тепловых расходомеров - Flowmeters.com | Универсальные расходомеры". www.flowmeters.com . Получено 07.04.2021 .
  • Интерактивные расчеты потоков и процедуры, генерирующие физические свойства на основе базы данных 800 жидкостей.
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Thermal_mass_flow_meter&oldid=1156401818"