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
③ 热分布型热式质量流量计的特点
A.热分布型热式质量流量计的优点
B.热分布型热式质量流量计的缺点
④ 热分布型热式质量流量计的使用
a.选择测量范围和口径,热分布型TMF传感器中的流速很低,基型传感器仅0.02~0.05m/s,层流旁路的分流型传感器也只有0.1~2m/s,所以,选用这类仪表的口径要比工艺管道大。
b.对不同气体的流量换算,通常仪表在常温常压下用空气标定,当被测气体的比定压热容和热传导系数与空气不一致时应作必要的修正。修正的方法有两种,一是制造厂直接给出转换系数话F(以空气为1)修正;二是直接以标定气体和使用其他的摩尔比定压热容比进行修正。表6-4为若干气体按比定压热容比计算和若干制造厂提供的转换系数的比较。
对于同一气体,如果温度、压力变化很大,则摩尔比定压热容的变化也不能忽视,也需进行修正。
c.安装。热分布型TMF以热传递为工作原理,与测量管内的流速分布无关。因此也无上下游直管段的要求。直管型测量管的仪表只能水平安装,水平度应符合制造厂的有关规定,以免发生额外测量误差。
4.边界层流量计
① 边界层流量计测量原理
② 边界层流量计存在的问题