질량 유량계

가스의 열 질량 흐름 미터: 작동 원칙 및 응용

1작업 원칙

열 질량 흐름 미터는 열 전달 원리에 기초하여 작동하며, 가스의 흐름의 냉각 효과를 가열 센서에 감지하여 가스 흐름을 측정합니다. 두 가지 주요 측정 방법이 있습니다.

일정한 온도차분 (CTD) 방법

두 개의 온도 센서 (RTD 또는 열분도) 를 사용합니다.

가열 센서: 가스 흐름 위에 고정된 온도에서 유지됩니다.

참조 센서: 가스 온도를 측정합니다.

온도차를 유지하는데 필요한 전력은 질량 흐름에 비례한다.

일정한 전력 방법

센서에 일정한 양의 열이 가해집니다.

가열된 센서와 가스 흐름 사이의 온도 차이는 측정되며, 이는 질량 흐름과 상관됩니다.

열 흐름을 측정하는 기본 방정식은 다음과 같습니다.

Q = frac{P}{c_p cdot Delta T}

Q: 질량 흐름 속도 (kg/s)

P: 난방 전력 (W)

c_p: 가스의 특수 열 용량 (J/kg·K)

ΔT: 센서 사이의 온도 차이 (K)

열 흐름 미터는 질량 흐름을 직접 측정하기 때문에 별도의 압력 또는 온도 보상이 필요하지 않습니다.

2주요 특징 및 장점

✅ 직접 질량 흐름 측정 추가 PT 보상 필요 없습니다.

✅ 움직이는 부품이 없습니다. 낮은 유지보수, 높은 신뢰성

✅ 폭 넓은 턴다운 비율 (100:1까지) 낮은 및 높은 유동률에 적합합니다.

✅ 빠른 반응 시간 ✅ 역동적 흐름 제어에 이상적입니다.

✅ 낮은 압력 하락 가스 애플리케이션에 에너지 효율.

✅ 대부분의 부식성 가스와 호환됩니다. 공기, N2, O2, CO2, 천연가스, 바이오가스를 포함합니다.

3제한

가스 특유의 캘리브레이션이 필요합니다. 정확도는 가스 열 특성 (c_p) 에 달려 있습니다.

오염/건조한 기체에 적합하지 않습니다. 입자나 습기가 센서 성능에 영향을 줄 수 있습니다.

낮은/중간 압력 애플리케이션에 제한되어 있습니다. 일반적으로 50bar 이하입니다.

온도 변동에 민감함 안정적인 환경이 필요합니다.

4일반 애플리케이션

압축 공기 및 가스 모니터링 (유출 탐지, 소비 분석)

바이오가스와 천연가스 측정

HVAC 시스템 (공류 제어)

반도체 및 화학 산업 (프로세스 가스 모니터링)

환경 및 배출량 테스트 (더미 가스 흐름 측정)

5출력 신호 및 설치

아날로그 출력: 4~20mA, 0~10V, PLC/SCADA와 통합할 수 있다.

디지털 커뮤니케이션: 스마트 시스템에서는 Modbus, HART 또는 PROFIBUS.

설치 지침:

파이프 진동과 과도한 난류를 피하십시오.

직선 파이프 경로를 보장합니다 (5D 전류, 정확성을 위해 3D 하류).

결론

열 질량 흐름 미터는 압력 또는 온도 수정 없이 가스의 질량 흐름을 매우 정확하고 신뢰할 수 있는 측정 기능을 제공합니다.그리고 유지보수도 적어서 산업용으로 사용하기에 적합합니다.미래 개선은 다가스 캘리브레이션과 가혹한 환경에 대한 센서 내구성 향상에 초점을 맞추고 있습니다.