热式质量流量计原理及概述.doc
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精品整理热式质量流量计原理及概述编辑:潘东升江苏瑞特仪表有限公司2010-5-31)是利用传热原理,即流动中的流体与热源(流体中加热的物体或测量管外TME 热式质量流量计(以下简称加热体)之间热量交换关系来测量流量的仪表,过去我国习称量热式流量计。
当前主要用于测量气体。
年代中期销售量估万台。
国内90销售金额约占流量仪表的8%,约4.590 20世纪年代初期,世界范围TMF 台左右。
过去流程工业用仪表主要是热分布式,近几年才开发热散(或冷却)效应式。
计每年1000 1. 原理和结构利用流动流体传递热量改变测量管壁温度分布的热传导分布效应的热分布式1)热式流量仪表用得最多有两类,即。
TMF(效应的金氏定律King s Iaw)thenmaI prohIe fIowmeter)曾称量热式TMF;2)利用热消散(冷却)(流量计)。
有些在使用intrusion type又由于结构上检测元件伸入测量管内,也称浸入型(immersion type )或侵入型()。
时从管外插入工艺管内的仪表称作插入式(insertion typeTMF 热分布式1.1)(1cp -------被测气体的定压比热容;式中A -------测量管绕组(即加热系统)与周围环境热交换系统之间的热传导系数;K -------仪表常数。
页脚内容.精品整理TMF 1.2基于金氏定律的浸入型金氏定律的热丝热散失率表述各参量间关系,如式所示。
2)2(单位长度热散失率,H/L -------J/m?h; 式中--------ΔT热丝高于自由流束的平均升高温度,K;--------λ流体的热导率,J/h?m?K; cV---------定容比热容,J/kg?k;3kg/m密度,---------ρ;m/h; U---------流体的流速,m.页脚内容.精品整理;另一细管经功T如图5所示,两温度传感器(热电阻)分别置于气流中两金属细管内,一热电阻测得气流温度增加,气流带走更多热量,ρU高于气流温度,气体静止时Tv最高,随着质量流速率恒定的电热加热,其温度Tv 。
MEMS热式质量流量计是一种常用于测量气体流量的仪器,其工作原理基于MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems,微电子机械系统)技术和热物理学原理。
这种流量计具有精度高、响应速度快、体积小等特点,广泛应用于工业和科研领域。
下面将从结构特点、工作原理和应用领域等方面介绍MEMS热式质量流量计的工作原理。
一、结构特点1.微型化结构MEMS热式质量流量计主要由微加工技术制作而成,整体结构非常微小。
其尺寸通常在毫米级别,因此具有体积小、重量轻的特点。
2.热敏传感器流量计的核心部件是热敏传感器,它通常采用热敏电阻、热电偶或热敏薄膜等器件。
当气体流经热敏传感器时,热敏传感器的温度会随流体流速的变化而发生相应变化。
3.微型加热器为了维持热敏传感器的恒定温度,MEMS热式质量流量计通常还配备有微型加热器。
微型加热器可以根据流体流速的变化调节热敏传感器的温度,从而实现流量的测量。
二、工作原理1.传感器供电当MEMS热式质量流量计接通电源后,热敏传感器和微型加热器会被供电,开始工作。
2.热传导机制当气体流经热敏传感器时,气体与热敏传感器的热量交换会引起热传导效应。
气体的流速越大,热量的带走越快,热敏传感器的温度就会相应下降。
3.温度补偿为了准确测量气体流速,需要对热敏传感器的温度进行补偿。
而微型加热器就起到了这一作用。
通过微型加热器对热敏传感器的加热,可以保持热敏传感器的温度始终处于一个稳定的状态,从而实现对气体流速的精确测量。
三、应用领域MEMS热式质量流量计由于其体积小、功耗低、响应速度快等特点,被广泛应用于各种气体流量测量领域。
1.工业自动化在工业自动化控制系统中,常常需要对气体流量进行准确测量。
MEMS热式质量流量计可以满足工业自动化设备对于流量测量的需求,广泛应用于气体流量的监测和控制。
2.能源领域在能源行业,对气体流量的准确测量是非常重要的。
MEMS热式质量流量计可以用于天然气、煤气等能源的流量测量和监测,为能源行业的生产和管理提供重要支持。
热式气体质量流量计原理和标定过程热式气体质量流量计是一种常用的流体测量仪器,广泛应用于工业和实验室等领域。
它通过测量气体在流动过程中的热传导和冷却效应来确定气体的流速和质量流量。
本文将详细介绍热式气体质量流量计的原理和标定过程。
一、热式气体质量流量计的原理热式气体质量流量计的原理基于绝热条件下气体的热传导效应。
当气体流经热敏元件时,由于传热系数不同,导致热敏元件的温度产生变化。
根据流动气体的传热方程,可以得到流过热敏元件的气体流量和质量流量。
热式气体质量流量计的核心部件是热敏元件,通常采用铂丝或薄膜材料制成。
当气体流经热敏元件时,热敏元件受热后温度升高,然后通过传感器测量温度的变化,再根据气体的传热原理计算出流量和质量流量。
二、热式气体质量流量计的标定过程1.准备工作:首先需要准备标定装置,包括标定管道、标定阀门、标定仪表等设备。
接着对流量计进行吹扫清洗,确保测量精度。
2.标定装置安装:将标定装置连接到被测气体管道,确保连接紧密,避免漏气。
3.参数设置:将标定仪表的参数设置为被测气体的类型和流量范围,同时确定标定温度和压力。
4.标定过程:打开标定阀门,调节流量,使其逐渐增大,同时读取标定仪表的数据,记录下流量计的输出信号和被测气体的实际流量。
5.数据处理:根据标定数据,进行曲线拟合和数据处理,得到流量计的输出标定曲线和误差范围。
6.标定结果验证:通过再次调节流量并比对实际测量值和标定曲线的输出值,确认标定结果的准确性。
热式气体质量流量计的标定是保证其准确测量的重要环节。
只有经过严格的标定过程,才能确保流量计的测量结果准确可靠。
三、热式气体质量流量计的应用热式气体质量流量计主要应用于工业生产中的气体流量测量和控制,广泛用于化工、冶金、石油、天然气等领域。
它具有测量精度高、稳定性好、响应速度快等优点,是流体测量领域中的重要仪器之一。
在实验室领域,热式气体质量流量计也被广泛应用于科研领域的气体流量测量和控制。
热式质量流量计原理热式质量流量计是一种广泛应用于工业生产中的流量测量仪器,它通过测量流体的传热特性来实现对流量的准确测量。
其原理基于流体通过传感器时,流体带走了热量,因此通过测量传感器的温度变化可以推导出流体的质量流量。
下面将详细介绍热式质量流量计的原理。
首先,热式质量流量计的传感器是其核心部件,传感器通常由两个温度传感器组成,一个是加热元件,另一个是测量元件。
加热元件通过电流加热,使流体周围的温度升高,而测量元件则测量流体通过时的温度变化。
当流体流过传感器时,流体带走了加热元件产生的热量,导致测量元件的温度发生变化。
根据流体带走的热量与流体的质量流量成正比的关系,可以通过测量元件的温度变化来计算出流体的质量流量。
其次,热式质量流量计的测量原理是基于流体的传热特性。
当流体流过传感器时,流体带走了加热元件产生的热量,导致测量元件的温度发生变化。
根据流体带走的热量与流体的质量流量成正比的关系,可以通过测量元件的温度变化来计算出流体的质量流量。
因此,热式质量流量计不需要依赖流体的密度和压力等参数,只需测量流体的温度变化即可实现对流量的准确测量。
最后,热式质量流量计具有快速响应、高精度和良好的稳定性等特点,适用于各种工业场合的流量测量。
同时,热式质量流量计还具有一定的温度测量功能,可以实现对流体温度的同时测量,提高了测量的综合性能。
在工业自动化控制系统中,热式质量流量计被广泛应用于流体流量的监测和控制,为工业生产提供了重要的技术支持。
总之,热式质量流量计通过测量流体的传热特性来实现对流量的准确测量,其原理基于流体带走了加热元件产生的热量,通过测量元件的温度变化来计算出流体的质量流量。
热式质量流量计具有快速响应、高精度和良好的稳定性等特点,是一种在工业生产中广泛应用的流量测量仪器。
热式质量流量计的工作原理热式质量流量计是一种常用的流量计,它基于热传导原理来测量流体的质量流量。
在本文中,我们将介绍热式质量流量计的工作原理。
热传导原理热传导是指温度不同的物体之间发生热量传递的过程。
假设有两个物体A和B,它们的温度分别为T1和T2(T1 > T2),它们之间存在热传导时,会发生以下过程:1.物体A的热量会向物体B传递;2.物体B的温度会升高;3.物体A的温度会降低。
热式质量流量计利用了热传导原理来测量流体的质量流量。
热式质量流量计的工作原理热式质量流量计通常由两个传感器组成:一个加热器和一个测量传感器。
加热器会将流体加热到一定的温度,测量传感器则测量流体温度的变化。
在流体通过热式质量流量计时,加热器加热流体,在一定的时间内,测量传感器会测量流体温度的变化。
因为流体的温度随着质量流量的变化而变化,所以通过测量流体温度的变化,可以计算出流体的质量流量。
具体来讲,热式质量流量计的工作原理如下:1.加热器加热流体2.流体通过测量传感器时,流体温度会降低,且降低的速度与质量流量成正比3.测量传感器会记录流体的温度变化,并将数据传输给计算机4.计算机会根据测量数据计算出流体的质量流量热式质量流量计的优缺点热式质量流量计具有以下优点:1.测量精度高,能够准确测量流体的质量流量;2.响应速度快,可以在短时间内测量流体的质量流量;3.对于压降小的高粘度流体,也能够准确测量。
热式质量流量计也有以下缺点:1.适用范围有限,只适用于液体和气体的质量流量测量;2.对于某些介质,如塑料等,在加热器的作用下容易发生变形;3.需要定期校准,否则测量精度会降低。
总结本文介绍了热式质量流量计的工作原理,并说明了其优缺点。
热式质量流量计作为一种常用的流量计,在工业生产和实验室中有广泛的应用。
了解其工作原理和优缺点有助于我们更加深入地理解其应用和进行相应的维护和保养。
热式气体质量流量计工作原理
热式气体质量流量计是一种通过测量热量传递来确定气体质量流量的仪器。
它基于热传导原理,根据流过管道的气体对热量的吸收能力来测量气体流量。
热式气体质量流量计由两个温度传感器和一个加热器组成。
其中一个温度传感器安装在加热器的上游位置,另一个温度传感器则安装在加热器的下游位置。
加热器通过电流加热,使管道中的气体温度升高。
在无气体流动时,上游和下游的温度传感器读数是相等的。
当气体开始流动时,流过加热器的气体会带走一部分加热器所产生的热量,导致下游的温度低于上游。
根据热传导原理,当气体流量增加时,从上游到下游的热量传递增加,下游的温度降低的速率也相应增加。
通过测量上游和下游的温度差异,可以确定气体流量的大小。
为了准确测量气体流量,热式气体质量流量计需要根据流量范围和气体性质进行校准。
此外,气体的压力和温度对测量的精度也会产生影响,因此需要进行相应的修正。
总之,热式气体质量流量计通过测量气体对热量的吸收来确定气体流量,其工作原理基于热传导原理。
通过测量上游和下游的温度差异,可以准确地测量气体质量流量。
热式质量流量计【热式质量流量计性能特点】:热式气体质量流量计是利用热传导原理测量气体质量流量的仪表。
热式质量流量计的传感器由两个基准级热电阻(铂RTD)组成。
一个是质量速度传感器T1,一个是测量气体温度变化的温度传感器T2。
当这两个RTD置于被测气体中时,其中传感器T1被加热到气体温度以上的一个恒定的温差,另一个传感器T2用于感应被测气体温度。
随着气体质量流速的增加,气流带走更多热量,传感器T1的温度下降,要维持T1、T2恒定的温度差,T1的加热功率就要增大。
根据热效应的金氏定律,加热功率P、温度差△T(T1-T2)与质量流量Q有确定的数学关系式。
P/△T=K1+K2 f(Q)K3K1、K2、K3是与气体物理性质有关的常数。
【热式质量流量计的应用】:●氧气、氮气、氢气、氯气及多组分气体测量。
●高炉煤气、焦炉煤气测量。
●烟道气测量。
●沼气、水处理中的曝气和氯气测量。
●压缩空气测量。
●天然气,液化气,火炬气,等气体流量测量●电厂高炉的一次风、二次风流量测量●矿井下通风或排风系统流量测量【热式质量流量计特点】:●测量气体质量流量,无需温度、压力补偿。
●量程比大,测量流速范围:0.1Nm/s~100Nm/s。
●无压力损失,适用已知截面积的任意形状管道。
●耐腐蚀型传感器,适合测量腐蚀性气体。
●插入式传感器可以在线安装和维护。
●全量程段的专家算法,保证了测量的准确度。
适于贸易结算或气体检漏。
●液晶显示器:8位字段式+24位提示符。
●测量显示:质量流量、标况体积流量、累计流量、北京时间、累计运行时间。
●瞬时流量最大显示值:999999.9●累计流量最大显示值:99999999×103●信号输出:4~20mA、RS-485●内置MENU(菜单)、CUS(光标移动)、UP(数值增加)、ENT(确认)四个按键,用于参数的设定。
热式气体质量流量计由一体式流量转换器、流量传感器组成。
按流量传感器的型式分为:插入式和管段式热式气体质量流量计。
热式质量流量计工作原理与常见问题分析【摘要】介绍了热式质量流量计的工作原理与特点,同时分析了流量计在使用过程中经常出现的故障及处理方法,最后对日常维护做了简要说明。
【关键词】热式质量流量计;工作原理;常见故障;处理方法;日常维护引言热式质量流量计在传统化工企业中不多常用,但在聚甲醛精细化工企业中,由于使用化工原料三氟化硼,因三氟化硼是剧毒腐蚀性化学品,作为三聚甲醛反应过程的催化剂,使用量很小,而且要求测量准确、调节精密,常规流量仪表无法达到三氟化硼的测量要求,从而采用专用流量计--三氟化硼热式质量流量计实现测量调节,以达到工艺装置生产的要求。
本文适用于聚甲醛化工企业中在线使用的SLAMF50SH1CD1K2A1K411AA热式质量流量计(品牌BROOKS),其他同类型仪表可参照使用。
1 工作原理热式气体质量流量计是利用热扩散原理测量气体流量的仪表。
传感器由两个基准级热电阻(RTD)组成。
一个是速度传感器RH,一个是测量气体温度变化的温度传感器RMG。
当这两个RTD置于被测气体中时,其中传感器RH被加热,另一个传感器RMG用于感应被测气体温度。
随着气体流速的增加,气流带走更多热量,传感器RH的温度下降。
根据热效应的金氏定律,加热功率P、温度差△T(TRH-TRMG)与质量流量Q有确定的数学关系式。
P/△T=K1+K2 f(Q)K3 K1、K2、K3是与气体物理性质有关的常数。
热式气体质量流量计独特的温度差测量方式克服了采用恒温差原理的热式气体质量流量计测量煤气流量时因煤气中含水、油和杂质而造成的很大的零点漂移,导致无法测量的弊端。
2 常见故障及处理方法2.1 故障:流量计工作不稳定;处理方法:保证流量计前压力稳定,投运方法正确。
投运流量计时做到流量计前的平稳,不能直接开钢瓶减压阀代替流量计前手阀。
在更换钢瓶或切换流量计时,要关闭流量计前手阀,待压力稳定在操作压力0.7Mpa以下,慢慢打开手阀。
突然的流量涌动会造成器件损坏。
关于热式气体质量流量计量原理热式气体质量流量计(Thermal Mass Flow Meter)是一种利用热量传导原理测量气体质量流量的设备。
它适用于测量各种气体的流量,包括常见气体、腐蚀性气体和高纯度气体等。
热式气体质量流量计的基本原理是通过测量气体通过测量管时的热量转移来确定气体的质量流量。
该装置由两个传感器组成,一个称为热丝传感器,另一个是温度传感器。
热丝传感器被加热,当气体通过测量管时,气体带走热量,导致热丝传感器的温度下降。
温度传感器用于测量热丝传感器的温度变化,并将其转换为电信号。
根据热量传导原理,当气体的质量流量增加时,热丝传感器上的温度下降的速率也会增加。
通过测量热丝传感器的温度变化率,可以计算气体的质量流量。
基本的计算公式如下:Qm=C*(Ts-To)其中,Qm表示气体的质量流量,C是一个常数,Ts是热丝传感器的温度下降速率,To是环境温度。
热式气体质量流量计有多种型号和结构,常见的有热丝式、热板式和热膜式三种。
不同类型的气体质量流量计基本原理相同,但具体实现方式略有不同。
热丝式气体质量流量计是最常见的类型之一、它由一个薄丝电阻加热器、两个温度敏感电阻和一个测量管组成。
薄丝电阻加热器通过加热薄丝来保持其温度不变,以消除环境温度的影响。
当气体通过测量管时,它带走薄丝上的热量,导致温度下降。
两个温度敏感电阻被用来测量热丝的温度变化。
通过测量这些温度变化,可以确定气体的质量流量。
热板式气体质量流量计是另一种常见的类型。
它由一个加热电阻、两个温度敏感电阻和一个热板组成。
热板被加热电阻加热,保持其温度不变。
当气体通过热板时,它带走热量,导致热板的温度下降。
两个温度敏感电阻用于测量温度的变化。
通过测量温度变化,可以确定气体的质量流量。
热膜式气体质量流量计是一种较新的技术,它利用微型薄膜作为传感器。
热膜通过热阻变化来识别流体的质量流量。
热膜和热丝式、热板式相比,具有更低的热容灵敏度和响应时间。
热式质量流量计工作原理
热式质量流量计是一种常用于测量气体或液体流量的在线仪器。
其工作原理基于传热原理,通过测量流体对热量传递的影响来确定流体的质量流量。
热式质量流量计通常由两个温度传感器和一个加热器组成。
其中一个温度传感器位于加热器的上游,另一个位于下游。
加热器通过加热流体,使之在流经过程中保持一定温度差。
传感器可以测量流体传递的热量和温度变化。
当流体通过加热器时,流体将带走一部分热量,从而导致上下游温度传感器的温度发生变化。
这个温度差与流体的流量成正比。
计算机控制系统会根据温度差的变化来计算质量流量。
热式质量流量计有许多优点。
首先,它可以测量非常低的流量,比如气体和液体的微小流量。
其次,热式质量流量计对流体的物理或化学特性变化不敏感,具有很高的精度。
此外,热式质量流量计响应速度快,可以实时监测流体的变化。
然而,热式质量流量计也有一些限制。
例如,它对流体的温度和压力敏感,需要在一定的工作温度和压力范围内使用。
此外,粘度较高的流体也可能影响其准确性。
总的来说,热式质量流量计是一种有效测量气体或液体流量的仪器,其工作原理基于传热原理。
它的高精度和快速响应使其在许多工业领域得到广泛应用,如化工、制药和食品加工等。
什么是热式质量流量计热式质量流量计(Thermal Mass Flowmeters,简称TMF),也被称为量热式流量计,是一种用于测量流体质量流量的仪器。
它主要通过利用流体流过外热源加热的管道时产生的温度场变化,或者利用加热流体时流体温度上升某一值所需的能量与流体质量之间的关系来测量流体质量流量。
热式质量流量计主要用于测量气体的质量流量,并且具有压损低、流量范围度大、高精度、高重复性和高可靠性等特点。
工作原理热式质量流量计的工作原理基于热扩散原理,即流体与热源之间的热量交换关系。
具体来说,热式质量流量计内部包含两个主要传感器:一个是速度传感器(通常为加热器),另一个是温度传感器。
这两个传感器被置于被测气体中,速度传感器被加热,而温度传感器则用来测量气体的温度。
随着气体流量的增加,带走的热量也会增加,导致温度传感器的温度下降。
通过测量温度传感器前后的温度变化值和通过管道的气体质量流量之间的线性关系,可以计算出气体的质量流量。
分类根据热源及测温方式的不同,热式质量流量计可分为接触式和非接触式两种:接触式热式质量流量计:加热元件和测温元件都置于被测流体的管道内,与流体直接接触。
这种流量计适于测量气体的较大质量流量,但由于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,因此测量高流速、有腐蚀性的流体时不宜选用。
非接触式热式质量流量计: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。
这种流量计克服了接触式的缺点,可测量低流速微小流量,且测量过程中不易受流体腐蚀和磨损的影响。
应用领域热式质量流量计在多个行业中都有广泛的应用,包括但不限于:石化工业:在石油、天然气等液体和气体的计量和控制中发挥重要作用。
化工行业:用于测量各种化工原料和产品的流量,确保生产过程的稳定性和安全性。
医药行业:在制药过程中测量流体流量,如药品原料的输送、混合和反应等过程。
食品行业:用于食品机械的测量及微流量测量,如乳制品、饮料等产品的生产过程中的流量监控。
热式质量流量计热式质量流量计:利用流动中的流体与热源(流体中加热的物体或测量管外加热体)之间热量交换关系来测量流量的仪表。
基本原理: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。
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内,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. 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。
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热式气体质量流量计原理和标定过程热式气体质量流量计是一种常用的流量测量仪器,用于测量气体在管道中的流量。
其原理是通过测量气体通过加热丝导致的温度变化来计算气体的质量流量。
在工业生产中,热式气体质量流量计被广泛应用于石油化工、制药、食品加工等领域。
本文将介绍热式气体质量流量计的原理和标定过程。
一、热式气体质量流量计的原理热式气体质量流量计的原理基于加热丝所受的对流冷却作用。
当气体流过加热丝时,气体流速越快,对流冷却作用越强,导致加热丝的温度降低。
测量加热丝受冷却作用后的温度变化,即可计算出气体的质量流量。
热式气体质量流量计的工作原理可以用以下公式表示:\[Q=MC_p\Delta T\]其中,Q为流量,M为气体质量,C_p为定压比热,ΔT为温度变化。
热式气体质量流量计的测量原理是利用加热丝受到的冷却作用来判断气体流量,其准确性受到温度的影响。
因此,要保证测量的准确性,需要对热式气体质量流量计进行定期的标定。
二、热式气体质量流量计的标定过程热式气体质量流量计的标定过程通常分为实验室标定和现场标定两种方式。
1.实验室标定实验室标定是指将热式气体质量流量计安装在标定装置上,以标准流量作为输入,通过比对测量结果与标准流量值的差异,来确定流量计的准确性。
实验室标定需要精密的标准流量仪器和标准气体,因此成本较高,但标定结果准确可靠。
2.现场标定现场标定是指将热式气体质量流量计直接安装在流体管道上,利用相关的标定设备进行标定。
现场标定相对于实验室标定来说更加方便和经济,但标定结果可能受到环境条件和流体状况的影响。
因此,在实际应用中,一般会根据需要选择实验室标定和现场标定相结合的方式进行标定。
无论采用何种方式,热式气体质量流量计的标定过程都需要以下步骤:1)准备工作在进行标定之前,需要对设备和标准气体进行检查,并将相关仪器调整到标定状态。
2)标定参数设置设定标定参数,如温度、压力、流速等,以确定标定的范围和精度。