托马斯流量计

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  托马斯流量计

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
托马斯流量计是一种接触式流量计,是利用气体的放热量或吸热量与该气体的质量成正比的原理制成的。早在20世纪初,美国的托马斯设计了这样的测量方案和医保:在气体管路中放入电加热丝,在加热丝上下游对称位置设置两个电阻温度计R1和R2来测量上下游温度差ΔT(T1-T2),如图6-13所示。
托马斯流量计原理
设被测气体的比定压热容为cp,质量流量为qm,可以肯定,当qm=0时,由于沿管道轴向的温度场分布是对称于热源的,所以ΔT=0;随着气体质量流量的增加,温度场的对称性被破坏,使得上游温度低于下游温度,温差ΔT也随之增加;当qm→∞时,由于上下游温度计接触到的几乎都是未加热流体,ΔT也将→0。温差ΔT与质量流量qm之间的关系可以用图6-14来表示。
托马斯流量计温差与流量的关系
从图6-14可以看出,前半段曲线,在一定的流量范围内,质量流量与温差基本上有良好的线性关系,可以用这样的关系来测量微小的气体质量流量;后半段曲线的线性已经很差,随着流量的增加温差减小。托马斯流量计就是利用这段曲线工作的。如果设单位时间内输给流量计的电功率为E,则通过托马斯流量计的气体质量流量为:
qm=E/(cp * ΔT) (6-10)
这就是托马斯流量计的工作原理,可以采用恒定功率法,即保持功率E为常数,质量流量与温差成反比;也可以采用恒定温差法,即保持温差ΔT为常数,质量流量与输入功率成正比。一般实用上,无论从特性关系还是实现测量的手段看,恒定温差法都比恒定功率法简单,因此,恒定温差法的应用较多。

2. 浸入型热式质量流量计
浸入型热式质量流量计原理
浸入型热式质量流量的分类
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
热分布型热式质量流量计的原理
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
热分布型热式质量流量计的使用
4.边界层流量计
边界层流量计测量原理
边界层流量计存在的问题

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