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淺談熱式質量流量計的測量原理以及相關公式說明

發布時間:2016-06-16   點擊次數:1089次

介紹了熱式氣體質量流量計的測量原理,根據熱擴散原理,推導出鉑電阻傳感器測量參數與質量流量的關系表達式。提出了測量質量流量的兩種方法:恒溫差法(即加熱電阻與被測流體溫度差恒定)和恒流法(即加熱電流恒定)。

重點分析了恒溫差法測量電路的主電橋和副電橋的工作原理,主電橋實現溫差與加熱電阻比值恒定,副電橋將測溫電阻等比例放大,給出了橋式電路參數的選擇方法。zui后指出了熱式質量流量計的特點和存在的不足,測量電路已經過實驗驗證。

熱式氣體質量流量計是在測量管路中加入2個金屬鉑電阻,一個鉑電阻加入較小的電流(電流在4 mA以下,不會引起電阻發熱),用于測量被測流體溫度,稱為測溫電阻。一個鉑電阻通入較大電流(電流一般在50 mA以上),用于測量被測流體的速度,稱為測速電阻。根據熱擴散原理,加熱物體被流體帶走的熱量與加熱物體與流體的溫差、流體的流速以及流體的性質有關。

由此可以看出,熱式質量流量計質量流量的測量方法有兩種,一種方法為恒流式,即當加熱電流I不變時,通過測出流體的溫差ΔT(忽略了RH隨溫度的變化),計算流體的質量流量。另一種方法為恒溫差式,表面上是保持加熱鉑電阻與測溫鉑電阻的溫差ΔΤ不變,實際是通過一個橋式電路保持加熱鉑電阻和測溫鉑電阻的溫差ΔT與加熱鉑電阻RH的比值ΔΤ/RH不變,通過測量加熱電流I來計算流體的質量流量。

熱式質量流量計采用恒溫差方式,利用橋式電路使ΔT/RH為恒定,通過實驗標定出質量流量qm與加熱電流I的關系曲線,通過測出的電流值I來計算流體的質量流量qm。

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