熱式氣體質量流量計儀器儀表 高線性準確穩定維護方便 拿破侖一世中法合資

　　熱式氣體質量流量計是一種利用熱擴散原理測量氣體流量的儀器。傳感器由兩個基準熱電阻（RTD）組成。一個是速度傳感器RH，另一個是測量氣體溫度變化的溫度傳感器。

　　熱式氣體質量流量計的結構及工作原理，它利用流體(氣體)與固體(傳感探頭)之間的熱傳導原理,使氣體流量的變化,以溫度變化的形式檢測出來,再轉換成電信號,經放大線性處理后,輸出與瞬時流量相對應的4-20mA電流信號、LCD瞬時流量顯示和六位LCD累積流量顯示。圖1中,熱式氣體質量流量計由傳感探頭和電子組件組成。傳感探頭由兩個傳感器組成,一個是流體速度傳感器,另一個是流體溫度傳感器。測量時,傳感探頭插入流體中,感受流體的流速和溫度。它們同時是電子組件橋路的兩上橋臂,形成一個不平衡電橋。

　　通電時,橋臂電流將速度傳感器加熱到高于流體溫度T2一個濕差ΔT的T1,即T1-T2=ΔT。不平衡電橋就變成平衡電橋。此時電橋便輸出一個對應零流量的電壓,經放大電路處理,輸出流量計的下限信號4mA;瞬時流量顯示為000;且累積流量無累積動作發生,累積顯示保持著原來的累積數字不變。當流體流經加熱的速度傳感器時,根據熱傳導原理,將會帶走速度傳感器的一部分熱量,使其溫度T1下降,而且流量越大,帶走的熱量越多,其溫度T1下降也越大,電橋又變成一個不平衡電橋。由于橋路的反饋控制作用,總要回到平衡電橋狀態。為此,電橋必須在速度傳感器上流過與流量大小成正比的電流,使速度傳感器回到平衡狀態時的溫度T1。這時橋路便輸出一個正比于流量大小的電壓信號。經電路放大、線性化處理,使輸出與流量成正比的4-20mA之間的一個電流信號、瞬時流量顯示為直到比較大的一個刻度流量的一個值、累積動作將以與瞬時流量成正比的速度進行累積

　　根據熱效應的定律，加熱功率P.溫差△T(TRH-TRMG)與質量流量Q有一定的數學關系。P/△T=K1+K2F(Q)K3K1.K2.K3是與氣體物理性質有關的常數。

　　熱式氣體質量流量計獨特的溫差測量方法克服了熱氣體質量流量計用恒溫差原理測量氣體流量時由于氣體中的水、油和雜質造成的較大的零漂移，導致無法測量的缺點。

　　它還可用于測量水分氣體的質量流量，如礦下瓦斯排放、送風、排氣系統中的風量（速度）的實時檢測。熱質量流量計利用加熱體（加熱器）和流體（氣體）之間的熱傳遞現象來測量流量。

　　由于氣體類型和熱物性的不同，傳感器的靈敏度也不同。修正各種氣體靈敏度差的系數稱為轉換因子，應用于流量計校準的氣體以外的物種。

　　當氣體類別時，必須使用轉換因子乘以輸出來糾正熱氣體質量流量計的分類。

　　根據熱源和測溫方法的不同，熱質量流量計可分為接觸式和非接觸式：

　　1.接觸式熱式氣體質量流量計。

　　該質量流量計的加熱元件和溫度測量元件放置在測量流體的管道中，與流體直接接觸，通常稱為托馬斯流量計，適用于測量氣體的大質量流量，因為加熱和測量元件和測量。

　　流體直接接觸，因此元件容易被流體腐蝕和磨損，影響儀器的測量靈敏度和使用壽命。測量高流速。不應選擇必要的腐蝕流體，這是接觸式的缺點。

　　2.非接觸式熱式氣體質量流量計。

　　該流量計的加熱和溫度測量元件放置在流體管道外，不直接接觸被測流體，克服了接觸式的缺點。

　　熱式氣體質量流量計的優缺點。

　　1.優點

　　熱質量流量計可測量低流量(氣體0.02~2m/s)的微流量，浸入式熱質量流量計可測量低~中高流量(氣體2~60m/s)，插入式熱質量流量計更適合大管徑。

　　熱質量流量計無活動部件，無分流管熱分布式儀表無阻流部件，壓力損失很小，熱分布式儀表和帶分流管的浸入式儀表，雖然測量管內有阻流部件，但壓力損失也很小。

　　熱式氣體質量流量計的使用性能相對可靠。與推導式質量流量儀相比，只有流量傳感器，無需要溫度傳感器、壓力傳感器和計算單元，組成簡單，故障率小。氣體的比熱容會隨壓力溫度而變化，但溫度壓力附近的小變化可視為常數。

　　2.缺點

　　熱式氣體質量流量計響應迅速；測量氣體成分變化較大的地方，由于CP值和熱導率的變化，測量值變化較大；對于小流量，儀器會給測量氣體帶來相當大的熱量；對于熱分布式熱質量流量計，如果測量值受到管壁沉積垢層的影響，則必須定期清洗細管儀器更容易堵塞的缺點，一般不能使用；脈動流的使用將受到限制；液體熱式氣體質量流量計也限制了粘性液體的使用。