移動(dòng)端
直播推薦
回放
回放
企業(yè)動(dòng)態(tài)
- 北京華測(cè)試驗(yàn)儀器有限公司配合某檢測(cè)機(jī)構(gòu)搭建的絕緣材料實(shí)驗(yàn)室
- 生態(tài)環(huán)境局項(xiàng)目案例：便攜式多參數(shù)水質(zhì)測(cè)定儀的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)借鑒
- 【客戶案例】生態(tài)環(huán)境局的法寶 —— 便攜式多參數(shù)水質(zhì)分析儀的生態(tài)價(jià)值
- 佳化化學(xué)（茂名）有限公司采購(gòu)佳航的卡爾費(fèi)休水分測(cè)定儀 JH-V3
- 吉林省力盛制藥有限公司采購(gòu)佳航的顯微熔點(diǎn)儀JHX-5Plus
- 山東金城醫(yī)藥有限公司采購(gòu)佳航的全自動(dòng)密度計(jì)Digipol-D50
- 祝賀2023年全國(guó)機(jī)械行業(yè)職業(yè)技能競(jìng)賽―“三豐杯” 在浙江杭州順利舉行
- 2023年河北省全省無(wú)損檢測(cè)技能比武暨能力對(duì)比 完滿收關(guān)
推薦展會(huì)
熱式質(zhì)量流量計(jì)的測(cè)量原理是怎樣的？
熱式質(zhì)量流量計(jì)可分為：恒溫差法流量計(jì)和恒功率法流量計(jì)。
恒功率法
(溫度測(cè)量法)是以恒定功率為鉑熱電阻提供熱量，使其加熱到高于氣體的溫度；
流體流動(dòng)帶走鉑熱電阻表面一部分熱量，流量越大，溫度降越大，測(cè)量隨流體流量變化的溫度，可以反映氣體流量。
有以下兩種實(shí)現(xiàn)方式：
只對(duì)一只鉑電阻加熱，由熱擴(kuò)散原理測(cè)量溫差。
原理：與恒溫差式流量計(jì)的結(jié)構(gòu)類似，在測(cè)量管路中同樣加入兩個(gè)金屬鉑電阻，一個(gè)為用于測(cè)量被測(cè)流體溫度的測(cè)溫電阻，另一個(gè)為用于測(cè)量被測(cè)流體速度的測(cè)速電阻。
在加熱器上加上一個(gè)恒定的功率對(duì)測(cè)速鉑電阻加熱，流體在靜止時(shí)測(cè)速鉑電阻和測(cè)溫鉑電阻表面溫度差ΔT21=TS2-TS1**，隨著介質(zhì)的流動(dòng)，兩個(gè)鉑電阻表面溫度差減小。
流體的流量越大，兩只鉑電阻的溫差越小。
鉑電阻連接在惠斯通電橋中，鉑電阻的溫度不同使鉑電阻的電阻呈現(xiàn)不同阻值，從而使電橋不平衡，通過(guò)檢測(cè)電橋的電壓差來(lái)反應(yīng)流體流量。
該恒功率式質(zhì)量流量計(jì)存在的問(wèn)題：
若流體的密度為ρ，流速為μ，加熱鉑電阻被流體帶走的熱量為Q，測(cè)溫鉑電阻和測(cè)速鉑電阻的溫度差為 △T21，則有關(guān)系式：
Q/ΔT21=k1+k2(ρμ)k3
式中對(duì)于組分一定的流體，k1、k2、k3為常數(shù)。
在橫截當(dāng)S的管路中，質(zhì)量流量qm=ρμS。
測(cè)量過(guò)程中，測(cè)速鉑電阻被電流I加熱，在熱平衡狀態(tài)下，電流的加熱功率與測(cè)速鉑電阻被帶走的熱量處于平衡狀態(tài)，即Q=I2RS2。因此質(zhì)量流量qm與Q/ΔT21成一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，可表示為：
qm=f〔I2RS2/ΔT21〕
當(dāng)加熱電流I不變，通過(guò)測(cè)出流體的溫差ΔT21計(jì)算流體的質(zhì)量流量時(shí)，忽略了測(cè)速鉑電阻RS2隨溫度的變化，會(huì)造成誤差。
(2)對(duì)兩只對(duì)稱的鉑電阻進(jìn)行加熱，由熱平衡原理計(jì)算溫度差。
傳感器的結(jié)構(gòu)是把兩個(gè)-全相同的鉑電阻對(duì)稱的固定在熱源的兩側(cè)，放置在流體中。
采用一個(gè)恒流源(恒壓源)對(duì)熱源加熱，流體流動(dòng)使兩個(gè)鉑電阻的溫度不同。
鉑電阻連接在惠斯通電橋中，鉑電阻的溫度不同使鉑電阻的電阻呈現(xiàn)不同阻值，從而使電橋不平衡，通過(guò)檢測(cè)電橋的電壓來(lái)反應(yīng)流體流量。
現(xiàn)從傳熱學(xué)角度對(duì)該傳感器原理作進(jìn)一步的分析。假定流體為均勻分布的牛頓型流體，以一維測(cè)量為例：
熱源R置于傳感器基片的中心，在其兩邊對(duì)稱地放置兩個(gè)完-全相同的溫度檢測(cè)芯片(薄膜式鉑電阻)S1和S2傳感器與流體之間的熱交換主要通過(guò)對(duì)流進(jìn)行，熱源與溫度檢測(cè)芯片之間的熱交換可通過(guò)傳導(dǎo)和對(duì)流進(jìn)行。
當(dāng)流體流速為零，即當(dāng)流體處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，表面附近的流線場(chǎng)及主要由此產(chǎn)生的溫度場(chǎng)相對(duì)于熱源呈對(duì)稱分布。
由于結(jié)構(gòu)上的對(duì)稱性，通過(guò)基片熱傳導(dǎo)進(jìn)行的熱交換相對(duì)于熱源始終是對(duì)稱的。
此時(shí)感溫芯片的鉑電阻溫度滿足TS1=TS2，即溫差：ΔT21=TS2-TS1=0。
當(dāng)流體流動(dòng)時(shí)，流體和鉑電阻之間主要為對(duì)流換熱，由于局部對(duì)流換熱系數(shù)的不同，基片表面附近的流線場(chǎng)及相應(yīng)的溫度場(chǎng)相對(duì)于中心熱源的分布發(fā)生變化，導(dǎo)致傾向性的不對(duì)稱分布。
根據(jù)熱邊界層理論，可知，此時(shí)上游溫度檢測(cè)芯片表面冷卻速率高于下游芯片表面；
即鉑電阻S1的換熱系數(shù)大于S2是換熱系數(shù)，所以TS2>TS1，溫差溫度差：ΔT21=TS2-TS1>0。
且ΔT21的值隨流體流速的增大而增大。如果改變流體流向，ΔT21亦相應(yīng)改變符號(hào)。
利用熱平衡方程可以計(jì)算出因?qū)α饕鸬男酒砻娴臏囟仍俜植迹@得溫度差與流速的關(guān)系式。
免責(zé)聲明
- 凡本網(wǎng)注明“來(lái)源：儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來(lái)源：儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
- 本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來(lái)源（非儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí)，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來(lái)源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
- 如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問(wèn)題，請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
浙公網(wǎng)安備 33010602002722號(hào)
第62屆中國(guó)高等教育博覽會(huì)
展會(huì)城市：重慶市展會(huì)時(shí)間：2024-11-15