热式质量流量计
热式质量流量计(Theermal Mass flowmeters,简称TMF)在国内习惯称为热式流量计,是利用流体流过外热源加热的管道时产生的温度场变化来测量流体质量流量,或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的一种流量仪表。一般用来测量气体的质量流量。具有压损低;流量范围度大;高精度、高重复性和高可靠性;无可动部件以及可用于极低气体流量监测和控制等特点。
1.托马斯流量计
2.
浸入型热式质量流量计
浸入型TMF是在原来热线接触式流量计的基础上发展起来的一种坚固型热式质量流量计,它解决了接触式TMF在结构上的缺陷,采用适用于工业应用的坚固的高可靠性传感器,近二十多年来得到了很快的发展。
① 浸入型热式质量流量计原理
② 浸入型热式质量流量的分类
③ 浸入型热式质量流量计的特点
3.热分布型热式质量流量计
从图6-14的曲线可知,浸入型TMF工作在曲线的后半段,质量流量与温差ΔT成反比,不能用来测量微小流量。热分布型TMF是近二十多年来发展起来的测量微小气体流量的仪表。它工作在图6-14曲线的前半段,在一定的流量范围内,质量流量与温差ΔT成正比,广泛应用于半导体制备、石油化工、冶金、制药、原子能等工业中微小气体流量测量。
① 热分布型热式质量流量计的原理
②热分布型热式质量流量计的结构与分类
热分布型TMF传感器从结构上可以分成两类:一类是基型传感器,另一类是分流型传感器。当流量很小时,传感器输出信号E与通过测量管的气体质量流量qm或标准体积流量qv之间有良好的线性关系,此时可用基型传感器;当流量超过一定值,就应用分流型传感器。
基型传感器如图6-20所示。主要元件是测量管和绕在测量管外的电阻丝。为了保证传感器对流量变化的响应时间不至于太大,测量管应该是导热性能良好的薄壁管。管径应相对很小,长度与直径的比在50~100之间,保证管内流动为层流流动。电桥电源和电桥输出信号通过屏蔽电缆引出传感器外与转换器相接。