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質(zhì)量流量計如何工作的
熱式氣體質(zhì)量流量計件由兩個插入流體管道中的圓柱形探頭構(gòu)成。被加熱探頭里面含有一個加熱器,在靠近壁面附近布置一個溫差熱電偶并用導(dǎo)熱系數(shù)與密度之比較大的石墨填充。探頭內(nèi)布置一個熱電偶并用石墨填充。為更好的進(jìn)行動態(tài)測量,所用熱電偶均采用直徑為0.1mmK型的NiCr-NiSi.。系統(tǒng)熱平衡分析當(dāng)流量傳感器被置于流體管道中,在流態(tài)穩(wěn)定時,探頭與周圍介質(zhì)處于近似的熱平衡狀態(tài),這時流體、探頭、測量桿和管道組成一個傳熱系統(tǒng),此時的系統(tǒng)熱平衡方程為:傳感器世界2007.9.靜態(tài)變化函數(shù)曲線氣流方向閥門待標(biāo)定流量計。標(biāo)定方案示意圖。標(biāo)定曲線利用傳熱學(xué)理論,結(jié)合熱式流量計應(yīng)用的工況場合,對于實際的熱交換過程有: 1、熱探頭與流體間的對流換熱對流換熱a包括受迫對流換熱和自然對流換熱。假設(shè)流管橫置,熱探頭壁面與流體溫差為60*C,則當(dāng)流體流速大于1m/s時,G/e2<0.1,此時自然對流換熱與由于流體運動所導(dǎo)致的受迫對流換熱相比十分微弱。實際測量中G/2<<1,可以忽略自然對流換熱的影響。 2、熱探頭向測量桿構(gòu)架的導(dǎo)熱02隨著構(gòu)架材料導(dǎo)熱系數(shù)的不同,02差別很大。在探頭設(shè)計中,盡可能采用導(dǎo)熱系數(shù)小的材料制造構(gòu)架并采用絕熱、絕緣硅膠對探頭密封以減少導(dǎo)熱量。導(dǎo)熱量02計算公式如下:,dt A一桿構(gòu)架的橫截面積;A―桿構(gòu)架導(dǎo)熱系數(shù)。 3、熱式氣體質(zhì)量流量計熱探頭向周圍的輻射換熱03熱探頭表面溫度為,它要向氣流和另一個探頭進(jìn)行輻射換熱。將探頭表面磨光或鍍上一層發(fā)射率小的金屬并使其溫度保持在100*C之內(nèi),以減小輻射換熱。根據(jù)輻射換熱公式:一斯特藩一波爾茲曼常數(shù);4一探頭外表面面積;一熱探頭溫度;T:來流溫度。
流量控制器優(yōu)點
熱式質(zhì)量流量器可測量低流速(氣體0.02~2m/s)微小流量;浸入式熱式質(zhì)量流量計可測量低~中偏高流速(氣體2~60m/s),插入式熱式質(zhì)量流量計更適合于大管徑。
熱式質(zhì)量流量計無活動部件,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,雖在測量管道中置有阻流件,但壓力損失也不大。
熱式質(zhì)量流量計使用性能相對可靠。與推導(dǎo)式質(zhì)量流量儀表相比,不需溫度傳感器,壓力傳感器和計算單元等,僅有流量傳感器,組成簡單,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,不必用這些氣體專門標(biāo)定,山西手持式流量計,直接就用空氣標(biāo)定的儀表,實驗證明差別僅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)。
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流量控制器
怎樣進(jìn)行不同氣體的質(zhì)量流量換算?
產(chǎn)品出廠一般是按氮氣標(biāo)定﹑按氮氣流量確定流量規(guī)格。用同一規(guī)格的MFM/MFC測量不同的氣體,手持式流量計公司,當(dāng)流量檢測值相同時,實際的流量值可能不同。我們在說明書中給出了不同氣體相對于標(biāo)定氣體(氮氣)的質(zhì)量流量轉(zhuǎn)換系數(shù)。
如果您使用的產(chǎn)品是標(biāo)準(zhǔn)出廠產(chǎn)品(按氮氣標(biāo)定顯示),而需要知道實際使用氣體的質(zhì)量流量時,先在產(chǎn)品說明書中找到實際使用氣體的轉(zhuǎn)換系數(shù)。在測量過程中,以此系數(shù)乘以流量顯示值即是實際使用氣體的質(zhì)量流量;反之,在確定所購產(chǎn)品的量程時,以實際使用氣體的期望流量值除以轉(zhuǎn)換系數(shù),手持式流量計價格,即是相應(yīng)的氮氣標(biāo)定產(chǎn)品的流量值。
空氣、O2﹑H2﹑CO﹑HCL、HF等氣體,其轉(zhuǎn)換系數(shù)約為1.0 , 一般可直接用按氮氣標(biāo)定顯示的產(chǎn)品,不必?fù)Q算。
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