熱式氣體質(zhì)量流量計的發(fā)展及結構原理

熱式氣體質(zhì)量流量計是利用加熱時(shí)液體溫度上升至某一值所需的能量與液體質(zhì)量之間的關(guān)系來(lái)測量液體或氣體質(zhì)量的一種流量?jì)x表。一般用來(lái)測量煤氣等氣體質(zhì)量的流量。它具有壓損小、流量范圍度大、高精度、高重復性、高可靠性、體積小、易維護不易損壞等特點(diǎn)。

早期的熱式氣體質(zhì)量流量計直接將加熱線(xiàn)圈和測溫元件放入液體中與液體接觸，是一種接觸式流量計，由于現場(chǎng)環(huán)境中普遍存在腐蝕、磨損及防爆問(wèn)題，使它在工業(yè)應用中受到很大限制。到 20 世紀 50 年代，人們又提出了不接觸液體的邊界層流量計，克服了接觸式流量計的缺點(diǎn)，但測量結果受介質(zhì)參數(如熱導率、比率、粘度)以及環(huán)境的震動(dòng)等因素的影響。

到 20 世紀 70 年代，基于測量液體溫度分布的熱分布型 TMF，優(yōu)點(diǎn)很多，但只適用于小管徑測量。此后，人們又設計了一種插入式熱式氣體質(zhì)量流量計，它在國內得到了迅猛的發(fā)展，可以用來(lái)測量大管徑的氣體流量。

多點(diǎn)平均矩陣式 670S熱式氣體質(zhì)量流量計使用不銹鋼傳感探頭，增加了準確性、堅固性和可靠性。它有兩個(gè)探頭伸入到被測氣體中，一個(gè)速度傳感器用來(lái)檢測質(zhì)量，一個(gè)自動(dòng)修正溫度變化的溫度傳感器用來(lái)檢測氣體溫度，這兩個(gè)探頭使用參考級甘溫元件——鉑熱電阻。

插入式TMF用標準級鉑熱電阻(RTD)的鉑絲纏繞在一套磁芯棒上插入到一個(gè)堅固的不銹鋼套筒中，速度傳感器 RTD 的電阻比溫度傳感器 RTD 的電阻小得多，并由電子設備供電產(chǎn)生熱量。插入式 TMF的工作原理基于熱力學(xué)定律，即電子設備提供給速度傳感器的電功率等于流動(dòng)的氣體對流換熱所帶走的熱量。