Kütle Akış Ölçerler

Gazlar için Termal Kütle Akışölçerleri: İş Prensibi ve Uygulamalar

1Çalışma İlke

Termal kütle akış ölçerleri, ısı transferi ilkelerine dayanarak çalışır ve gaz akışının ısıtılmış bir sensör üzerindeki soğutma etkisini tespit ederek gaz akışını ölçer.

Sabit sıcaklık diferansiyel (CTD) yöntemi

İki sıcaklık sensörü (RTD'ler veya termistörler) kullanılır:

Isıtılmış Sensör: Gaz akışının üzerinde sabit bir sıcaklıkta tutulur.

Referans sensörü: Gaz sıcaklığını ölçer.

Sıcaklık farkını korumak için gereken güç, kütle akış hızına orantılıdır.

Sabit güç yöntemi

Sensöre sabit bir miktar ısı uygulanır.

Isıtılmış sensör ve gaz akışı arasındaki sıcaklık farkı ölçülür ve bu da kütle akışı ile ilişkilidir.

Isı akışı ölçümünü yöneten temel denklem şudur:

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

Q: Kütle akış hızı (kg/s)

P: Isıtma gücü (W)

c_p: Gazın spesifik ısı kapasitesi (J/kg·K)

ΔT: Sensörler arasındaki sıcaklık farkı (K)

Isı akış ölçerleri kütle akışını doğrudan ölçtüğü için, ayrı basınç veya sıcaklık telafi gerektirmezler.

2Ana Özellikler ve Avantajlar

✅ Doğrudan Kütle Akışı Ölçümü Ek PT tazminatına gerek yoktur.

✅ Hareketli parçalar yok ️ Düşük bakım, yüksek güvenilirlik.

✅ Geniş Turndown oranı (100:1'ye kadar): Düşük ve yüksek akış oranlarına uygundur.

✅ Hızlı Yanıt Zamanı ️ Dinamik akış kontrolü için ideal.

✅ Düşük basınç düşüşü ️ Gaz uygulamaları için enerji tasarruflu.

✅ Çoğu koroziv olmayan gazla uyumludur ️ Hava, N2, O2, CO2, doğal gaz ve biyogaz dahil.

3Sınırlamalar

Gaz-özel Kalibrasyon Gereklidir. Doğruluk gazın ısı özelliklerine (c_p) bağlıdır.

Kirli / ıslak gazlar için uygun değil Parçacıklar veya nem sensör performansını etkileyebilir.

Düşük/orta basınçlı uygulamalar için sınırlıdır. Genellikle < 50 bar.

Sıcaklık dalgalanmalarına karşı hassasiyet. Istikrarlı ortam koşulları gerektirir.

4. Ortak Uygulamalar

Sıkıştırılmış hava ve gaz izleme (sızıntı tespiti, tüketim analizi)

Biyogaz ve Doğal Gaz Ölçümü

HVAC sistemleri (hava akışı kontrolü)

Yarım iletkenler ve kimyasal endüstriler (işlem gazı izleme)

Çevre ve Emisyon Testleri (yığınlı gaz akışı ölçümü)

5Çıkış Sinyalleri ve Kurulum

Analog çıkışlar: 4-20 mA, PLC/SCADA ile entegrasyon için 0-10 V.

Dijital iletişim: Akıllı sistemler için Modbus, HART veya PROFIBUS.

Kurulum Kılavuzları:

Boru titreşimlerinden ve aşırı türbülanslardan kaçının.

Düz boru yollarının sağlanması (5 boyutlu yukarı, 3 boyutlu aşağı doğru).

Sonuçlar

Termal kütle akış ölçerleri, basınç veya sıcaklık düzeltmeleri gerektirmeden gazlar için yüksek hassasiyetli ve güvenilir bir kütle akışı ölçümü sağlar.ve düşük bakım, onları endüstriyel kullanım için idealdir.Gelecekteki gelişmeler, çoklu gaz kalibrasyonu ve sert ortamlar için daha fazla sensör dayanıklılığına odaklanmaktadır.