Расходомеры массового расхода

Термомассовые потокометры для газов: принцип работы и применение

1Принцип работы

Термомассовые потокометры работают на основе принципов теплопередачи, измеряя поток газа путем обнаружения охлаждающего эффекта потока газа на нагреваемом датчике.

Метод дифференциала постоянной температуры (CTD)

Используются два датчика температуры (RTD или термисторы):

Нагретый датчик: поддерживается при фиксированной температуре выше газового потока.

Справочный датчик: измеряет температуру газа.

Мощность, необходимая для поддержания температурной разницы, пропорциональна массовому потоку.

Метод постоянной мощности

На датчик наносится фиксированное количество тепла.

Измеряется разница температуры между нагретым датчиком и потоком газа, которая коррелирует с массовым потоком.

Основное уравнение, регулирующее измерение теплового потока:

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

Q: Массовый поток (kg/с)

P: нагревательная мощность (W)

c_p: Удельная теплоемкость газа (J/kg·K)

ΔT: разница температуры между датчиками (K)

Поскольку тепловые потокометры измеряют массовый поток непосредственно, они не требуют отдельной компенсации давления или температуры.

2Основные особенности и преимущества

✅ Прямое измерение массового потока

✅ Без движущихся частей ️ Низкое содержание, высокая надежность.

✅ Широкое соотношение поворота (до 100:1) ️ Подходит для низких и высоких потоков.

✅ Быстрое время отклика ️ Идеально подходит для управления динамическим потоком.

✅ Низкое понижение давления: энергоэффективное для газовых применений.

✅ Совместима с большинством не коррозионных газов Включая воздух, N2, O2, CO2, природный газ и биогаз.

3Ограничения

Требуется калибровка для конкретного газа Точность зависит от тепловых свойств газа (c_p).

Не подходит для грязных/влажных газов Частицы или влага могут повлиять на производительность датчика.

Ограничение на применение при низком/среднем давлении Обычно < 50 бар.

Чувствительность к колебаниям температуры требует стабильных условий окружающей среды.

4Общие применения

Мониторинг сжатого воздуха и газа (выявление утечек, анализ потребления)

Измерение биогаза и природного газа

Системы HVAC (контроль воздушного потока)

Полупроводниковая и химическая промышленность (процессовый мониторинг газов)

Испытания по экологии и выбросам (измерение потока газа на стеке)

5Выходные сигналы и установка

Аналоговые выходы: 4-20 мА, 0-10 В для интеграции с ПЛК/SCADA.

Цифровая связь: Modbus, HART или PROFIBUS для умных систем.

Руководство по установке:

Избегайте вибрации труб и чрезмерной турбулентности.

Убедитесь, что трубы проходят прямо (5D вверх по течению, 3D вниз по течению для точности).

Заключение

Тепловые массовые потокометры обеспечивают высокоточное и надежное измерение массового потока газов без необходимости корректировки давления или температуры.и низкий уровень технического обслуживания делают их идеальными для промышленногоБудущие улучшения сосредоточены на калибровке многогазов и улучшенной долговечности датчиков для суровых условий.