热式气体质量流量计仪器仪表 高线性准确稳定维护方便 拿破仑一世中法合资

　　热式气体质量流量计是一种利用热扩散原理测量气体流量的仪器。传感器由两个基准热电阻（RTD）组成。一个是速度传感器RH，另一个是测量气体温度变化的温度传感器。

　　热式气体质量流量计的结构及工作原理，它利用流体(气体)与固体(传感探头)之间的热传导原理,使气体流量的变化,以温度变化的形式检测出来,再转换成电信号,经放大线性处理后,输出与瞬时流量相对应的4-20mA电流信号、LCD瞬时流量显示和六位LCD累积流量显示。图1中,热式气体质量流量计由传感探头和电子组件组成。传感探头由两个传感器组成,一个是流体速度传感器,另一个是流体温度传感器。测量时,传感探头插入流体中,感受流体的流速和温度。它们同时是电子组件桥路的两上桥臂,形成一个不平衡电桥。

　　通电时,桥臂电流将速度传感器加热到高于流体温度T2一个湿差ΔT的T1,即T1-T2=ΔT。不平衡电桥就变成平衡电桥。此时电桥便输出一个对应零流量的电压,经放大电路处理,输出流量计的下限信号4mA;瞬时流量显示为000;且累积流量无累积动作发生,累积显示保持着原来的累积数字不变。当流体流经加热的速度传感器时,根据热传导原理,将会带走速度传感器的一部分热量,使其温度T1下降,而且流量越大,带走的热量越多,其温度T1下降也越大,电桥又变成一个不平衡电桥。由于桥路的反馈控制作用,总要回到平衡电桥状态。为此,电桥必须在速度传感器上流过与流量大小成正比的电流,使速度传感器回到平衡状态时的温度T1。这时桥路便输出一个正比于流量大小的电压信号。经电路放大、线性化处理,使输出与流量成正比的4-20mA之间的一个电流信号、瞬时流量显示为直到比较大的一个刻度流量的一个值、累积动作将以与瞬时流量成正比的速度进行累积

　　根据热效应的定律，加热功率P.温差△T(TRH-TRMG)与质量流量Q有一定的数学关系。P/△T=K1+K2F(Q)K3K1.K2.K3是与气体物理性质有关的常数。

　　热式气体质量流量计独特的温差测量方法克服了热气体质量流量计用恒温差原理测量气体流量时由于气体中的水、油和杂质造成的较大的零漂移，导致无法测量的缺点。

　　它还可用于测量水分气体的质量流量，如矿下瓦斯排放、送风、排气系统中的风量（速度）的实时检测。热质量流量计利用加热体（加热器）和流体（气体）之间的热传递现象来测量流量。

　　由于气体类型和热物性的不同，传感器的灵敏度也不同。修正各种气体灵敏度差的系数称为转换因子，应用于流量计校准的气体以外的物种。

　　当气体类别时，必须使用转换因子乘以输出来纠正热气体质量流量计的分类。

　　根据热源和测温方法的不同，热质量流量计可分为接触式和非接触式：

　　1.接触式热式气体质量流量计。

　　该质量流量计的加热元件和温度测量元件放置在测量流体的管道中，与流体直接接触，通常称为托马斯流量计，适用于测量气体的大质量流量，因为加热和测量元件和测量。

　　流体直接接触，因此元件容易被流体腐蚀和磨损，影响仪器的测量灵敏度和使用寿命。测量高流速。不应选择必要的腐蚀流体，这是接触式的缺点。

　　2.非接触式热式气体质量流量计。

　　该流量计的加热和温度测量元件放置在流体管道外，不直接接触被测流体，克服了接触式的缺点。

　　热式气体质量流量计的优缺点。

　　1.优点

　　热质量流量计可测量低流量(气体0.02~2m/s)的微流量，浸入式热质量流量计可测量低~中高流量(气体2~60m/s)，插入式热质量流量计更适合大管径。

　　热质量流量计无活动部件，无分流管热分布式仪表无阻流部件，压力损失很小，热分布式仪表和带分流管的浸入式仪表，虽然测量管内有阻流部件，但压力损失也很小。

　　热式气体质量流量计的使用性能相对可靠。与推导式质量流量仪相比，只有流量传感器，无需要温度传感器、压力传感器和计算单元，组成简单，故障率小。气体的比热容会随压力温度而变化，但温度压力附近的小变化可视为常数。

　　2.缺点

　　热式气体质量流量计响应迅速；测量气体成分变化较大的地方，由于CP值和热导率的变化，测量值变化较大；对于小流量，仪器会给测量气体带来相当大的热量；对于热分布式热质量流量计，如果测量值受到管壁沉积垢层的影响，则必须定期清洗细管仪器更容易堵塞的缺点，一般不能使用；脉动流的使用将受到限制；液体热式气体质量流量计也限制了粘性液体的使用。