希爾思熱式質(zhì)量流量計(jì)用于直接測量氣體的質(zhì)量流量,并且不需要溫壓補(bǔ)償,具有高精度和長期穩(wěn)定性的特點(diǎn),可用于壓縮空氣的計(jì)量,過程行業(yè)的氣體流量測量,或者污水處理廠等的生物沼氣測量。
熱式質(zhì)量流量計(jì)采用熱擴(kuò)散原理,熱擴(kuò)散技術(shù)是一種在苛刻條件下性能優(yōu)良、可靠性高的技術(shù)。其典型傳感元件包括兩個(gè)熱電阻(鉑RTD),一個(gè)是速度傳感器,一個(gè)是自動(dòng)補(bǔ)償氣體溫度變化的溫度傳感器。當(dāng)兩個(gè)RTD被置于介質(zhì)中時(shí),其中速度傳感器被加熱到環(huán)境溫度以上的一個(gè)恒定的溫度,另一個(gè)溫度傳感器用于感應(yīng)介質(zhì)溫度。流經(jīng)速度傳感器的氣體質(zhì)量流量是通過傳感元件的熱傳遞量來計(jì)算的。氣體流速增加,介質(zhì)帶走的熱量增多,使傳感器溫度隨之降低。為了保持溫度的恒定,則必須增加通過傳感器的工作電流,此增加的部分電流大小與介質(zhì)的流速成正比。
優(yōu)點(diǎn):
希爾思熱式質(zhì)量流量計(jì)可測量低流速(氣體0.02~2m/s)微小流量;浸入式熱式質(zhì)量流量計(jì)可測量低~中偏高流速(氣體2~60m/s),插入式熱式質(zhì)量流量計(jì)更適合于大管徑。
熱式質(zhì)量流量計(jì)無活動(dòng)部件,無分流管的熱分布式儀表無阻流件,壓力損失很小;帶分流管的熱分布式儀表和浸入性儀表,雖在測量管道中置有阻流件,但壓力損失也不大。
熱式質(zhì)量流量計(jì)使用性能相對可靠。與推導(dǎo)式質(zhì)量流量儀表相比,不需溫度傳感器,壓力傳感器和計(jì)算單元等,僅有流量傳感器,組成簡單,出現(xiàn)故障概率小。
熱分布式儀表用于H2、N2、O2、CO、NO等接近理想氣體的雙原子氣體,不*這些氣體專門標(biāo)定,直接就用空氣標(biāo)定的儀表,實(shí)驗(yàn)證明差別僅2%左右;用于Ar、He等單原子氣體則乘系數(shù)1.4即可;用于其他氣體可用比熱容換算,但偏差可能稍大些。
氣體的比熱容會隨著壓力溫度而變,但在所使用的溫度壓力附近不大的變化可視為常數(shù)。
缺點(diǎn):
希爾思熱式質(zhì)量流量計(jì)響應(yīng)慢。
被測量氣體組分變化較大的場所,因cp值和熱導(dǎo)率變化,測量值會有較大變化而產(chǎn)生誤差。
對小流量而言,儀表會給被測氣體帶來相當(dāng)熱量。
對于熱分布式熱式質(zhì)量流量計(jì),被測氣體若在管壁沉積垢層影響測量值,必須定期清洗;對細(xì)管型儀表更有易堵塞的缺點(diǎn),一般情況下不能使用。
對脈動(dòng)流在使用上將受到限制。
液體用熱式質(zhì)量流量計(jì)對于粘性液體在使用上亦受到限制。