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熱式質(zhì)量流量計(jì)

閱讀:2960      發(fā)布時(shí)間:2019-2-26
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熱式質(zhì)量流量計(jì)(以下簡(jiǎn)稱TME)是利用傳熱原理,即流動(dòng)中的流體與熱源(流體中加熱的物體或測(cè)量管外加熱體)之間熱量交換關(guān)系來測(cè)量流量的儀表,過去我國(guó)習(xí)稱量熱式流量計(jì)。當(dāng)前主要用于測(cè)量氣體。
     20世紀(jì)90年代初期,世界范圍TMF銷售金額約占流量?jī)x表的8%,約4.5萬臺(tái)。國(guó)內(nèi)90年代中期銷售量估計(jì)每年1000臺(tái)左右。過去流程工業(yè)用儀表主要是熱分布式,近幾年才開發(fā)熱散(或冷卻)效應(yīng)式。
一、原理
熱式流量?jī)x表用得多有兩類,即1)利用流動(dòng)流體傳遞熱量改變測(cè)量管壁溫度分布的熱傳導(dǎo)分布效應(yīng)的熱分布式流量計(jì)(thenmaI prohIe fIowmeter)曾稱量熱式TMF;2)利用熱消散(冷卻)效應(yīng)的金氏定律(King’s Iaw)TMF。又由于結(jié)構(gòu)上檢測(cè)元件伸入測(cè)量管內(nèi),也稱浸入型(immersion type )或侵入型(intrusion type)。有些在使用時(shí)從管外插入工藝管內(nèi)的儀表稱作插入式(insertion type)。
二、優(yōu)點(diǎn)
熱分布式TMF可測(cè)量低流速(氣體0.02~2m/s)微小流量;浸入式TMF可測(cè)量低~中偏高流速(氣體2~60m/s),插入式TMF更適合于大管徑。
TMF無活動(dòng)部件,無分流管的熱分布式儀表無阻流件,壓力損失很小;帶分流管的熱分布式儀表和浸入性儀表,雖在測(cè)量管道中置有阻流件,但壓力損失也不大。
TMF使用性能相對(duì)可靠。與推導(dǎo)式質(zhì)量流量?jī)x表相比,不需溫度傳感器,壓力傳感器和計(jì)算單元等,僅有流量傳感器,組成簡(jiǎn)單,出現(xiàn)故障概率小。
熱分布式儀表用于H2 、N2 、O2、CO 、NO等接近理想氣體的雙原子氣體,不*這些氣體專門標(biāo)定,直接就用空氣標(biāo)定的儀表,實(shí)驗(yàn)證明差別僅2%左右;用于Ar、He等單原子氣體則乘系數(shù)1.4即可;用于其他氣體可用比熱容換算,但偏差可能稍大些。
氣體的比熱容會(huì)隨著壓力溫度而變,但在所使用的溫度壓力附近不大的變化可視為常數(shù)。
三、缺 點(diǎn)
熱式質(zhì)量流量計(jì)響應(yīng)慢。
被測(cè)量氣體組分變化較大的場(chǎng)所,因cp值和熱導(dǎo)率變化,測(cè)量值會(huì)有較大變化而產(chǎn)生誤差。
對(duì)小流量而言,儀表會(huì)給被測(cè)氣體帶來相當(dāng)熱量。
對(duì)于熱分布式TMF,被測(cè)氣體若在管壁沉積垢層影響測(cè)量值,必須定期清洗;對(duì)細(xì)管型儀表更有易堵塞的缺點(diǎn),一般情況下不能使用。
對(duì)脈動(dòng)流在使用上將受到限制。
液體用TMF對(duì)于粘性液體在使用上亦受到限制。

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