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热式质量流量计的发展、应用行业和优缺点
作者:管理员    发布于:2020-03-19 10:56:50    文字:【】【】【
摘要:热式质量流量计通过测量气体流经流量计内加热元件时的冷却效应来计量气体流量的。气体通过的测量段内有两个热阻元件,其中一个作为温度检测,另一个作为加热器。温度传感元件用于检测气体温度,加热器则通过改变电流来保持其温度与被测气体的温度之间有一个恒定的温度差。
热式质量流量计发展
20世纪60年代,美国首先为宇航业所需气体质量控制开发出热式质量流量计正式产品,其后应用于半导体工业的制造设备上,得到很大发展,后又扩展到其他工业应用领域,近年来再工业应用上从测量气体扩大到测量液体。由于气体热式质量流量计日趋成熟且应用面不断拓宽,国际标准化组织(1SO)已制定有关“规范、检验、安装、运行和校准”气体热式质量流量计的国际标准IS014511:2001。世界工业发达国家已有众多制造企业生产热式质量流量计和热式流量开关(thermal flowswitch)投放市场,20世纪90年代初中期,世界范围热式质量流量计销售额占流量仪表的3%~8%,年销售台数1.75万~4.5万台。                
热式质量流量计的应用行业
热式质量流量计通过测量气体流经流量计内加热元件时的冷却效应来计量气体流量的。气体通过的测量段内有两个热阻元件,其中一个作为温度检测,另一个作为加热器。温度传感元件用于检测气体温度,加热器则通过改变电流来保持其温度与被测气体的温度之间有一个恒定的温度差。当气体流速增加,冷却效应越大,使须保持热电阻间恒温的电流也越大。此热传递正比于气体质量流量,即供给电流与气体质量流量有一对应的函数关系来反映气体的流量。 
当前热式质量流量计主要应用于测量气体,只有很小部分应用于测量微小液体流量。 
热式质量流量计优缺点
优点
(1)能测量极低流速和微小流量;能测低压气体流量,甚至是真空状的分子流。 
(2)无活动部件,可靠性高。
(3)无压力损失或压力损失很小。基型热分布式热式质量流量计无阻流元件,不存在测量引起的压力损失;带分流管热分布式TMF和侵入式TMF虽有阻流件,压力损失也不大。 
(4)测量气体流量时,常以标准状态下的体积流量单位表示,介质温度/压力变化几乎不影响所测量值。若标准状态下密度恒定(即组分不变),则类似于质量流量。 
(5)仪表系数随气体种类或混合气体组分而变,不能测量质量热容(比热容)变化的流体。因气体种类或组分改变,其定压比热容Jp和热传导系数随之而变,影响测量值。更不能用于混相流体或可能产生相变流体。 
(6)热分布式TMF用于CO、N2、02等接近理想气体的双原子气体,可直接用空气校验。
缺点
(1)对于热分布式热质量流量计,被测气体若在管壁沉积垢层影响测量值,必须定期清洗;对细管型仪表更有易堵塞的缺点,一般情况下不能使用
(2)对脉动流在使用上将受到限制
(3)液体用热式质量流量计对于粘性液体在使用上亦受到限
脚注信息
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