质量流量计简要的介绍
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质量流量计的结构和原理
质量流量计的结构和工作原理可以概括为以下几点:
一、结构
质量流量计主要由测量管、流量传感器、温度传感器、控制回路等部分组成。
二、工作原理
1. 热量脉冲法
向流体传输微小的热量脉冲,检测上下游温度变化,计算热容和流速。
2. 冷热线法
一个探头加热,一个探头测量上下游温差,结合热容计算质量流率。
3. 波束法
传感器发射声波或微波穿过管道,根据传播时间计算流速。
4. 测温法
在管道设置温度探头,流体吸热使温度改变,测量时间计算流量。
5. 冲量法
设置具有惯性的击块,流体冲击产生力移动击块,计算流量。
三、计算流程
1. 测量过程参数:密度、温度、压力、波束传播时间等。
2. 将各参数输入计算机控制回路。
3. 通过特定算法计算获得质量流量值。
4. 显示或输出质量流量结果。
四、特点
测量准确、响应快、可靠性高、使用寿命长。
通过以上结构和原理,质量流量计实现了对流体流量准确的测定,具有重要的工业
应用价值。
质量流量计原理及应用质量流量计(Mass Flow Meter)是一种用于测量流体质量流量的仪器设备,其测量原理基于流体的质量守恒定律和相关流体动力学方程。
质量流量计通过测量流体的密度和流体中的流速来计算流体的质量流量。
质量流量计广泛应用于各个领域,如化工、石油、制药、食品等行业中的流体流量测量和质量控制。
质量流量计的工作原理是基于瞬时质量守恒定律。
它通过测量流体中的密度和流体的流速来计算流体的质量流量。
质量流量计主要由两部分组成:传感器和传感器信号处理器。
传感器是测量流体密度和流速的装置,而传感器信号处理器则用于从传感器读取的信号中计算和输出质量流量。
质量流量计的传感器通常采用热式质量流量计或者压差质量流量计。
热式质量流量计使用热敏电阻或热电偶作为传感器,测量流体中的温度差异。
当流体通过测量管道时,热电阻或热电偶会受到流体中的传热影响,从而导致温度变化。
通过测量流体中的温度变化,可以计算出流体的质量流量。
压差质量流量计则是通过测量流体通过管道的压差来计算质量流量。
压差质量流量计包括一个减压装置和压差传感器。
流体通过减压装置时会产生压差,压差传感器可以测量这个压差,并根据压差计算出流体的质量流量。
质量流量计的应用非常广泛。
在化工行业中,质量流量计常用于测量液体和气体的质量流量,如测量液体和气体的进出口流量、控制反应器中的气体供应和产物排放等。
在石油行业中,质量流量计用于测量原油、天然气和石油产品的质量流量,用于管道输送和储罐计量。
在制药和食品行业中,质量流量计被用于监控流料的质量,确保产品质量。
此外,质量流量计还被广泛应用于环境监测、能源管理等领域。
质量流量计具有准确度高、稳定性好、响应速度快等特点。
它可以测量各种流体,包括低温、高温、腐蚀性流体等。
并且,质量流量计不受流体密度、温度、压力等因素的影响,适用于多种工况。
总之,质量流量计通过测量流体中的密度和流速来计算流体的质量流量。
其工作原理基于瞬时质量守恒定律,通过测量流体中的密度和流速来计算流体的质量流量。
简述质量流量计的测量原理
质量流量计是一种用于测量流体质量流量的仪器,其测量原理主要基于两个主要因素:质量和时间。
质量流量计利用流体通过仪器的质量来测量流体的质量流量,而不是使用体积流量。
标准的质量流量计通常由流体传感器和质量转换器组成。
测量质量流量的主要步骤如下:
1. 流体传感器:流体传感器是实时监测流体质量的装置。
它通常由薄膜、压力传感器或振动器等组成。
当流体通过传感器时,传感器会感知到流体对其产生的压力或振动,并将其转换为电信号。
2. 质量转换器:质量转换器是将传感器输出的电信号转换为质量流量的装置。
它通常由一个电子计算器和一个显示器组成。
电子计算器会根据传感器输出的信号计算流体的质量,并根据计算结果显示流体的质量流量。
3. 温度和压力补偿:为了获得更准确的质量流量测量结果,质量流量计通常还会进行温度和压力的补偿。
通过测量流体的温度和压力,并将其纳入计算公式中,可以对实际流体质量进行校正。
总之,质量流量计的测量原理是基于流体通过传感器产生的压力或振动信号来计
算流体的质量,并通过温度和压力的补偿来获得准确的质量流量测量结果。
质量流量计
1 质量流量计简介
流体在旋转的管内流淌时会对管壁产生一个力,它是科里奥利在1832年讨论水轮机时发觉的,简称科氏力。
质量流量计以科氏力为基础,在传感器内部有两根平行的T型振管,中部装有驱动线圈,两端装有拾振线圈,变送器供应的激励电压加到驱动线圈上时,振动管作往复周期振动,工业过程的流体介质流经传感器的振动管,就会在振管上产生科氏力效应,使两根振管扭转振动,安装在振管两端的拾振线圈将产生相位不同的两组信号,这两个信号差与流经传感器的流体质量流量成比例关系。
计算机解算出流经振管的质量流量。
不同的介质流经传感器时,振管的主振频率不同,据此解算出介质密度。
安装在传感器器振管上的铂电阻可间接测量介质的温度。
质量流量计直接测量通过流量计的介质的质量流量,还可测量介质的密度及间接测量介质的温度。
由于变送器是以单片机为核心的智能仪表,因此可依据上述三个基本量而导出十几种参数供用户使用。
质量流量计组态敏捷,功能强大,性能价格比高,是新一代流量仪表。
质量流量计的主要技术指标
(1) 主要参数:
质量流量精度: 0.002流量零点漂移
密度测量精度: 0.003g/cm3
密度测量范围: 0.5~1.5g/cm3
温度测量范围: 1C
(2) 传感器相关数据:
环境温度: -40~60C
介质温度: -50~200C
防爆类型: iBⅡBT3
关联设备: 配套变送器
(3) 变送器相关数据:
工作温度: 0~60C
相对湿度: 95%以下
电源: 22023%VAC,50Hz或245%VDC,40W。
质量流量计介绍范文质量流量计的原理是通过测量流体流经流量计前后的质量差异来计算流体的质量流量。
质量流量计通常由两个主要部分组成:传感器和转换器。
传感器通常是根据热传导或热膨胀原理来工作的。
当流体通过传感器时,传感器会受到流体的影响而产生温度变化。
这些温度变化会被转换器检测到,并通过相关算法转换为质量流量值。
根据测量原理的不同,质量流量计可以分为热式质量流量计和热膨胀式质量流量计两种类型。
热式质量流量计是最常见的类型,它使用热传导原理来测量质量流量。
该类型的质量流量计通常包含一个加热器和一个测温器。
当流体通过加热器时,测温器会测量流体前后的温度差异。
根据温度差异,可以计算出质量流量。
热式质量流量计的优点是测量范围广,可适用于多种气体和液体。
然而,热式质量流量计在高温和高压条件下可能会受到干扰,影响测量结果的准确性。
热膨胀式质量流量计使用热膨胀原理来测量质量流量。
该类型的质量流量计通常包含一个装有热敏元件的管道。
当流体通过管道时,热敏元件会受到流体的影响而产生膨胀或收缩。
通过测量膨胀或收缩的程度,可以计算出质量流量。
热膨胀式质量流量计的优点是能够在高温和高压条件下进行准确的测量。
然而,热膨胀式质量流量计的流量范围较窄,通常适用于相对较小质量流量的测量。
质量流量计在各个行业中有着广泛的应用。
在化工领域,质量流量计常用于测量气体或液体的质量流量,以监测生产过程中的物质流动情况。
在石油和天然气行业,质量流量计常用于测量油气生产中的质量流量,以确保生产过程的稳定和可靠。
在环保领域,质量流量计常用于监测废水排放和空气排放中的质量流量,以确保符合环境保护标准。
此外,质量流量计还可以在食品和制药领域中用于测量食品和药物的质量流量,以确保产品的质量和安全。
总之,质量流量计是一种用于测量气体或液体的质量流量的仪器。
它通过测量流体流经流量计前后的质量差异来计算流体的质量流量。
质量流量计包括热式质量流量计和热膨胀式质量流量计两种类型。
质量流量计使用范围
质量流量计(Quality Traffic Meter)是一种用于测量网络访问质量的工具,主要用于评估在线广告和数字营销活动的效果。
以下是质量流量计的使用范围:
1. 广告效果评估:质量流量计可帮助广告主和营销人员评估广告和营销活动的效果。
通过测量网站访问质量、用户点击率和转化率等指标,可以确定广告是否吸引了目标受众,并帮助优化广告创意和投放策略。
2. 网站优化:质量流量计可以提供网站访问质量的详细数据,如流量来源、受众特征、浏览深度等。
这些数据可以指导网站优化工作,提高用户体验,增加页面浏览时间和
转化率。
3. 内容营销:质量流量计可以帮助内容营销人员评估内容的受欢迎程度和效果。
通
过测量内容推广的流量和互动情况,可以确定何种类型的内容更具吸引力,并根据数据优
化内容策略。
4. 社交媒体分析:质量流量计可以帮助营销人员了解社交媒体平台上的受众互动情况。
通过测量社交媒体链接的点击和转化率,可以评估社交媒体活动的效果,并帮助优化
社交媒体营销策略。
5. 竞争分析:质量流量计可以跟踪竞争对手的在线活动,并提供关于他们的流量来源、目标受众和广告效果的数据。
这些数据可以用于评估竞争对手的优势和劣势,并帮助
制定更有竞争力的营销策略。
质量流量计是一种重要的市场营销工具,能够为各种在线营销活动提供有效的数据支持,从而帮助营销人员做出明智的决策并提高市场竞争力。
质量流量计介绍目前广泛应用的流量计,不管是差压式、靶式、涡轮、电磁或容积等型式,从原理上看都足测量容积流量的。
由于流体的容积大小受其温度、压力等参数的阻碍,当被测流体的温度、压力坐化时,应把所测量的容积流量换算成标准状态或某一约定状态下的相应值。
但事实上当温度、压力频繁变动时,进行及时的换确实是专门困难的,有时是不可能的。
因此,希望用质量流量计来测量质量流量。
另外、在实际生产中,由于要对产品进行质量操纵、对生产过程中各种物料混合比率进行测定、成本核算以及对生产过程进行自动调节等,也必须了解质量流量。
随着工业生产技术的进展和自动化水平的提高,例如实现大型发电机组的全程自启停、对核电站气、液二相流的规定,以及对电厂热力经济性进行更准确的评价等,都使得质量流量测量技术日益重要:容积流量Q和质量流量M之间的关系是M=Q(10-1)或 M=A(10-2)式中----被测流体的密度,kg/m3;A----流体的流通截面(一般为管道的流通截面), m2;----流通截面A处的平均流速,m/s.质量流量计分间接式〔推导式〕和直接式两类。
依照式(10 -1)测量质量流量的仪表,必须先测量积流量再乘被测流体的密度,通过密度计和乘法器实现,这种仪表称为间接式质量流量计或推导式质量流量计。
日前, 密度计由于结构和元件特性的限制,在高温、高压下尚不能运用.只能采纳固定的密度数值乘容积流量。
众所周知,介质密度随着压力、温度的变化而异,在变动工况下采纳固定的密度值将带来较大的质量流量测量误差,故必须进行参数补偿,据此进展了温度、压力补偿式流量计。
检测出被测流体的温度、压力,然后按一定的数学模型自动换算出相应的密度值, 得到密度值与容积流量值的乘积便可实现质量流量测量,故称为温度、压力补偿式质量流量计。
温度、压力补偿式质量流量计是当前工业上普遍应用的一种推导式质量流量计的专门形式。
直接检测与质量流量有关的量来反映质量流量大小的流量计称为直接式质量流量计。
质量流量计技术参数一、质量流量计的概述质量流量计是一种测量介质实际通过管道的质量流量的仪器,它不仅可以测量气体,还可以测量液体。
相比于传统的体积流量计,它可以避免由于密度变化而引起的误差,具有更高的精度和可靠性。
二、工作原理质量流量计主要由传感器和信号转换器两部分组成。
传感器通常采用热式或冷式传感器,通过测量介质通过管道时产生的温度变化来计算出介质的实际质量流量。
信号转换器则将传感器采集到的信号进行放大、滤波等处理,并将结果输出为标准信号,以供后续处理或显示。
三、技术参数1. 测量范围:一般来说,质量流量计的测量范围比较广泛,从几毫克/小时到数千吨/小时都有可能。
需要根据具体应用场景选择合适的测量范围。
2. 精度:精度是衡量一个仪器好坏的重要指标之一。
对于质量流量计而言,其精度通常在0.1%~1%之间,具体取决于传感器的精度以及信号转换器的性能。
3. 响应时间:响应时间是指仪器从接收到输入信号到输出稳定的时间。
对于质量流量计而言,响应时间一般在几十毫秒到几秒之间,需要根据具体需求选择合适的响应时间。
4. 环境温度范围:质量流量计通常需要在一定的环境温度范围内工作,一般来说,其工作温度范围为-40℃~+80℃左右。
5. 输出信号:质量流量计通常可以输出多种信号类型,包括模拟信号和数字信号。
其中模拟信号可以是电压、电流或频率等形式,数字信号则可以是RS485、HART等协议。
四、选型建议选择合适的质量流量计需要考虑多个因素,包括测量介质、测量范围、精度要求、环境条件等。
在实际选型过程中,需要根据具体需求进行综合考虑,并选择性价比最高的产品。
同时,在安装和使用过程中也需要注意保养和维护,以确保其长期稳定运行。
质量流量计工作原理
质量流量计是一种用于测量流体流量的设备,它基于质量守恒原理和测量原理来实现流量测量。
其工作原理如下:
1. 测量原理:
质量流量计采用物理或机电式传感器来测量流体的质量流速。
其中常见的测量原理包括热失重法、振荡法、压差法等。
以下以热失重法为例进行说明:
热失重法根据流体通过传感器时所带走的热量的变化来间接测量流量。
通过在流体流经路径上放置一个加热元件和一个温度传感器,当流体流经时,加热元件会将一定量的热量传递给流体,而温度传感器则测量流体的温度变化。
根据温度变化的幅度和速度,可以计算流体的质量流速。
2. 工作原理:
在工作时,质量流量计将被测流体引导通过测量路径,流体流经路径时会与传感器发生热量交换或其他物理变化。
传感器会将这种变化转化为电信号,然后传递给信号处理部分进行分析和计算。
信号处理部分通常包括放大器、滤波器、模数转换器等,它们将传感器产生的微弱信号放大、滤波并转化为数字信号。
数字信号经过计算和解析后可以得到流体的质量流速数据。
3. 数据处理与输出:
质量流量计通过处理和分析传感器所产生的信号,得出准确的质量流速数据。
这些数据可以通过显示屏、通信接口等方式进行输出,供使用者查看和使用。
质量流量计工作原理基于测量原理和信号处理,通过测量流体的物理变化、数值计算和数据分析来实现对流体质量流速的测量和输出。
质量流量计介绍目前广泛应用的流量计,无论是差压式、靶式、涡轮、电磁或容积等型式,从原理上看都足测量容积流量的。
由于流体的容积大小受其温度、压力等参数的影响,当被测流体的温度、压力坐化时,应把所测量的容积流量换算成标准状态或某一约定状态下的相应值。
但事实上当温度、压力频繁变动时,进行及时的换算是很困难的,有时是不可能的。
因此,希望用质量流量计来测量质量流量。
另外、在实际生产中,由于要对产品进行质量控制、对生产过程中各种物料混合比率进行测定、成本核算以及对生产过程进行自动调节等,也必须了解质量流量。
随着工业生产技术的发展和自动化水平的提高,例如实现大型发电机组的全程自启停、对核电站气、液二相流的规定,以及对电厂热力经济性进行更准确的评价等,都使得质量流量测量技术日益重要:容积流量Q和质量流量M之间的关系是M=Q (10-1)或M=A (10-2)式中----被测流体的密度,kg/m3;A----流体的流通截面(一般为管道的流通截面), m2;----流通截面A处的平均流速,m/s.质量流量计分间接式〔推导式〕和直接式两类。
根据式(10 -1)测量质量流量的仪表,必须先测量积流量再乘被测流体的密度,通过密度计和乘法器实现,这种仪表称为间接式质量流量计或推导式质量流量计。
日前, 密度计由于结构和元件特性的限制,在高温、高压下尚不能运用.只能采用固定的密度数值乘容积流量。
众所周知,介质密度随着压力、温度的变化而异,在变动工况下采用固定的密度值将带来较大的质量流量测量误差,故必须进行参数补偿,据此发展了温度、压力补偿式流量计。
检测出被测流体的温度、压力,然后按一定的数学模型自动换算出相应的密度值, 得到密度值与容积流量值的乘积便可实现质量流量测量,故称为温度、压力补偿式质量流量计。
温度、压力补偿式质量流量计是当前工业上普遍应用的一种推导式质量流量计的特殊形式。
直接检测与质量流量有关的量来反映质量流量大小的流量计称为直接式质量流量计。
研制直接式质量流量计, 目的在于使最后代表质量流量的输出信号与被测介质的压力、温度等参数无关,以解决当介质参数变化围很大,其密度和温度、压力之间的关系不能看成线性,而采用温度、压力自动补偿方式又很困难和繁琐的问题。
这也是在温度、压力自动补偿式质量流星计已得到广泛应用的同时, 还要开展直接式质量流量计研究的理由。
由于对直接式质量流量计需求的迫切性近几年才较强烈, 因此它正处于迅速开发阶段,虽已有多种类型,但由于受原理、结构、维修、寿命及价格等方面的限制,在以用工业未广泛应用。
本章重点讲述间接式质量流量计, 直接式质量流量计只作一般介绍。
第二节直接式质量流量计直接式质量流量汁,是由检测元件直接反映质量流量的仪表,目前巳利用不同原理开发出多种类型,如动量及动量矩式、惯性力式、科里奥利力式、差压式、振动式、热式等。
每一种型式又有多种结构,例如差压式有: 乌格努斯质量流星计、振动皮托管质量流量计、粉体桥式质量流星计,流体涌出形质量流量计等.振动式有:悬臂振动及旋转振动型质量流量计、表面进行波型质量流量计等. 型式繁多难以一一叙述。
现仅就常见的应用较多的型式进行简述,对有代表性的结构作重点介绍。
目前常见的直接式质量流量计有双涡轮质量流量计、动量矩式质量流量计、惯性力式质景流量计、科里奥利式质量流量计以及热式质量流量计等。
双涡轮质量流量计的结构原理是,两个由弹簧连接的涡轮,受流体本身的流动能量冲击而旋转,因两涡轮叶后螺旋倾角不同而造成力矩差,该力矩差由连接弹簧所平衡,并使两涡轮间形成扭角,扭角的大小与质量流量成比例,测量因扭角造成的信号时间差,可得质量流量。
这种结构的优点是检测元件利用能源工作, 不需外加能量,结构简单,但对弹性元件的性能要求较高,且需在设计上考虑消除流体受第一个涡轮扰动后对第二个涡轮的影响,以及在流体扰动影响下两个涡轮之间可能发生的扭曲振动。
动量矩式和惯性力式质量流量计是根据牛顿第二定律的原理制作的,从力学角度来说,质量是物体惯性的量度。
物体受外力作用,运动状态发生变化,其变化量的大小与质量有关. 测量运动状态对时间的变化率;即可测得质量流量,据此可以创造多种结构的质设流量计. 动量矩式质量流量汁是用流体动量矩的变化反映质量流量的. 其典型结构是在仪表壳存一个主动轮和一个从动伦,分别装在短轴上,电动机以恒定角速度驱动主动轮. 设流体的等效旋转半径为l ,则流体的平均流速。
若流体的质量为m,则动量矩J=m = 。
由于从动轮被弹簧限制,不能旋转,所以测出弹簧的制动力短即可反映动量矩。
此动量矩对时间的变化率 . 因系定值, 故测量即可反映质量流量M=。
而惯性方式质量流量计一般是利用被则流体流经以等速转功的可动测量管件时,得到一个附加加速度,从而可动管件管壁受到流体给的与加速度反方向的惯性力,此惯性力与质量流量成比例, 由测量惯性力或惯性力矩可测得质量流量。
与双涡轮质量流量计相比较,动量矩和惯性力式质量流量计都需要外能源才能工作。
达一类流量计目前发展较快和应用较广的是一种被称为科里奥利式质量流量计,它是通过测量科里奥利力的变化来反映质量流量大小的。
所谓科里奥利力是指,处于匀角速度转动参照系中的运动物体,对在转动参照系中的观察者看来,该物体除了要附加惯性离心力的作用外,还耍附加另外一种惯性力的作用才能利用牛顿第二定律来描述物体的运动状态,这种力就是科里奥利力,简称科氏力。
例如以一个圆盘为转功参照系,若圆盘绕中心轴转动, 其角速度为,设一物体由旋转中心沿圆盘半径以速度相对于圆盘作匀速直线运动,则该物体除了受惯性离心力外,还受到科里奥利力的作用,科氏力的大小决定于圆盘的角速度和物体的径向速度 . 设科氏力以f c表承,则其表达式为(10—3)式中m——运动物体的质量;——物体在转动参照系中的运动速度;——转动参照系的角速度。
如上所述,科里奥利力的存在是以径向速度和转动角速度同时存在为先决条件的,任一速度为零,都不会产生科里奥利力。
由式(10—3)可以看出,当转动角速度一定时,科氏力f c正比于物体的质量与速度之积m ,这正是利用科里奥利力测量质量流量的最原始的理论依据。
在流量测量中,使被则流体以某流速流过以角速度转动的可动管件,以达到与同时存在的条件, 此可动管件称之谓流量测量管。
测量管可以用旋转方式或周期振动方式来实现所需的值。
当流体流过测量管时, 相当于流过角速度以一定周期变化方向的旋转式测量管, 同样会产生科氏效应,而在结构上相对比较简单。
为了求出科里奥利力与质量流量的关系式, 以振动式单U形管结构为例,如图1 0—1所示.测量管在电磁驱动系统驱动下以固有振动频率作周期性上下振功。
当流体流过振动管时,流体被强制接受管子的垂直动量。
以管子向上运功的振动半周期为例,设其角速度为,则U形管流入侧受到的科里奥刊火为(10—4)式巾m——测量管中流体的质量,kg;——被训流体沉迪,m/q——测量管向上方运动的角速度, rad/s。
图10—1所示振动式单u形流量测量管质量流量的定义为单位时间流过通流截面的流体质量.即M= (10--5)式中m——在时间t流过测量管中流体的质量,kg;t——流体流过测量管的时间。
对匀迎流体: (10—6)式中l——测量管长度,m;将式(10--6)代入式(10—5),再代人式(10—4)得f c= 2 (10—7由式(10—7)得M=c (10—8)由于测量管的长度l及其转功的角速度均为常数,故为常数,设k=,则 M=kf c (10—9)式中k----与测量管长度l及角速度有关的常数;其余符号同前。
由式(10—9)可知,质量流量M与科里奥利力f c成正比。
当测量管的结构及其振动的驱动系统确定后,k则为已知常量,测量科氏力f c即可求得质量流量M,同理,若分析测量管向下运动的振动半周期或流出侧管的流体时,也会得到同样的结论。
采用不同的方法测量科氏力f c,以及选择不问形式的测量管结构和用不同的方式使测量管获得需要的转动角速度, 可以制成多种类型的科里奥利力质量流量计。
只要所有被测流体都流过测量管,流体的质量流量就可直接测得,对单U形振动管, 也常利用测量U形管的形变量来反映科氏力f c的大小。
因为流体在U形管流入侧及流出侧的流动方向相反,所以u形管的两侧管受到大小相问、方问相反的科氏力。
科氏力的作用造成测量管变形。
形变量的大小与科氏力成正比,即与质量流量成正比。
一般的仪表检测方式是,通过位于流量测量管两侧的电磁感应器测量在这两点上管子振动的速度,和由于管子的变形引起这两个速度信号之间的时间差,然后把此信号送到转换器,转换器将信号进行处理并转换成直接与质量流量成正比的电信号输出。
若采用两个U形振动管作流量测量管,两根管子的振动及变形相位差180°,用它们合成的变形量来确定质量流量,这样可以提高仪表的灵敏度。
科里奥利力式质量流量计除了上述采用U形管式结构外,现有产品还有直管式质量流量计、Li—Lee质量流量计、旋转陀螺式质量流量计、振动陀螺式质量流量计、旋转振功式及悬臂式质量流量计等.热式质量流量计也是目前发展较快的一种直接式质量流量计,它的基本原理是,利用外热源对被测流体加热,测量因流体流动造成的温度场变化来反映质显流量。
温度场的变化用加热器前后端的温差来表示。
被测流体的质量流量M与加热器前后端温差之间酌关系是(10--10)式中P——加热器的功率;J-----热功当量;C p------被测流体的定压比热;——加热器前后端的温度差。
由上式可知, 若采用恒定功率法, 则温差质量流量M成反比,测得温差即可求得M假若采用恒定温差法,则加热器输入功率P与质量流量成正比,测得加热器输入功率P则可求得M值。
在使用上,恒定温差法, 无论从特性关系或实现测量的手段看都较恒定功率法简单,从功率表上读出P值即可得到M值,因而应用广泛。
热式质量流量计根据热源及测温方式的不同可分为接触式和非接触式两种。
1.接触式热式质量流量计这种质量流量计的加热元件和测温元件都置于被测流体的管道,与流体直接接触,常被称为托马斯流量计,适于测量气体的较大质量流量. 其结构原理如图1 0—2所示。
由于加热及测量元件与被测流体直接接触,因此元件易受流体腐蚀和磨损,影响仪表的测量灵敏度和使用寿命。
测量高流速、有腐蚀性的流体时不宜选用,这是接触式的缺点。
2.非接触式热式质量流量计这种流量计的加热及测温元件都置于流体管道外,与被测流体不直接接触,克服了接触式的缺点。
热式微流量行(是非接触式质量流量计的典型结构)如图10—3所示。
仪表的测量导管,为薄壁小口径镍管,镍管外部两侧缠绕铂电阻丝3、5作为测温线圈,并作为没量电桥的两臂R1、R2。
两测温线圈的中间缠绕着锰铜丝加热线圈4,作为仪表的加热器。