熱式質量流量計
熱式質量流量計(Theermal Mass flowmeters,簡稱TMF)在國內習慣稱為熱式流量計,是利用流體流過外熱源加熱的管道時產生的溫度場變化來測量流體質量流量,或利用加熱流體時流體溫度上升某一值所需的能量與流體質量之間的關系來測量流體質量的一種流量儀表。一般用來測量氣體的質量流量。具有壓損低;流量范圍度大;高精度、高重復性和高可靠性;無可動部件以及可用于極低氣體流量監測和控制等特點。
1.托馬斯流量計
2.
浸入型熱式質量流量計
浸入型TMF是在原來熱線接觸式流量計的基礎上發展起來的一種堅固型熱式質量流量計,它解決了接觸式TMF在結構上的缺陷,采用適用于工業應用的堅固的高可靠性傳感器,近二十多年來得到了很快的發展。
① 浸入型熱式質量流量計原理
② 浸入型熱式質量流量的分類
③ 浸入型熱式質量流量計的特點
3.熱分布型熱式質量流量計
從圖6-14的曲線可知,浸入型TMF工作在曲線的后半段,質量流量與溫差ΔT成反比,不能用來測量微小流量。熱分布型TMF是近二十多年來發展起來的測量微小氣體流量的儀表。它工作在圖6-14曲線的前半段,在一定的流量范圍內,質量流量與溫差ΔT成正比,廣泛應用于半導體制備、石油化工、冶金、制藥、原子能等工業中微小氣體流量測量。
① 熱分布型熱式質量流量計的原理
②熱分布型熱式質量流量計的結構與分類
③ 熱分布型熱式質量流量計的特點
A.熱分布型熱式質量流量計的優點
熱分布型TMF有以下優點:
a. 可用于任何清潔氣體。
b. 用于氫氣、氮氣、氧氣、一氧化碳、一氧化氮等接近理想氣體的雙原子氣體時,比用用這些氣體專門標定,直接用空氣標定的儀表測量,誤差一般也不會大于2%;用于Ar、He、等單原子氣體時,也只要簡單地乘以系數1.4即可;用于氣體氣體可用比熱容換算,但誤差稍大些。
c.靈敏度高,可測(0~10)cm3/min的極微小流量。
d. 具有(1%~2%)FS的測量準確度;0.2%~0.5%的重復性;測量范圍度大,一般可達50:1到100:1;使用性能穩定可靠。由于使用溫度、壓力的變化引起氣體的比熱容變化不太大,如表6-3所示,溫度從300K變化到400K,空氣的cp僅增加0.8%,氮氣增加0.5%,氧氣增加2.35%,氫氣增加1.2%,所以直接測量質量流量,一般可以認為不受溫度、壓力等參數的影響。
e. 無可動部件,基型傳感器無阻流部件,壓力損失??;分流型傳感器雖然在旁路管中有阻流件,但壓力損失也不大。
f. 有的儀表但有調節單元和控制閥,自己形成一閉環控制系統,組成質量流量控制器,對需要流量控制的場合極為方便。
B.熱分布型熱式質量流量計的缺點
④ 熱分布型熱式質量流量計的使用
4.邊界層流量計
① 邊界層流量計測量原理
② 邊界層流量計存在的問題