熱擴(kuò)散技術(shù)

▲西森FLRS熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)熱擴(kuò)散技術(shù)

   SISEN采用的熱擴(kuò)散技術(shù)的傳感元件包括兩個(gè)帶熱套管保護(hù)的電阻式溫度傳感器(RTD),測(cè)量氣體時(shí)一個(gè)電阻式溫度傳感器(RTD)被加熱，另一個(gè)電阻式溫度傳感器(參比RTD)用于測(cè)量氣體溫度。當(dāng)傳器置于無流量的介質(zhì)中時(shí)，由于加熱器的作用將在兩只RTD間將形成一個(gè)溫度差值(△T)。隨著介質(zhì)的流動(dòng)，基于熱傳導(dǎo)原理，介質(zhì)分子將帶加熱RTD上的部分熱量，而參比RTD的溫度將保持變。

   加熱溫度傳感器的功率(P)、溫度差值(△T)和氣體質(zhì)量流量(Q)存在如下函關(guān)系:

△P/△T=K1+K2 f(Q) K3

K1、K2、K3是與氣體物理性質(zhì)有關(guān)的常數(shù)

   基于以上函數(shù)關(guān)系，按檢測(cè)變量的不同可分為溫度檢測(cè)法和功率測(cè)量檢測(cè)法。前者是指恒定加熱溫度傳感器的功率(P)提供熱量，測(cè)量隨流量而化的溫度差值(△T)，又稱恒功率法;后者是指保持加熱元件和被測(cè)流體溫度差(△T)恒定，控制和測(cè)量加熱溫度傳感器的功率(P)，功率消耗隨著流量增加而增大，又稱恒溫差法。

▲西森FLRS熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)熱擴(kuò)散技術(shù)

   熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)是利用傳熱原理，即流動(dòng)中的流體與熱源之間的熱量交換關(guān)系來測(cè)量氣體質(zhì)量流量的儀表。

   按氣體對(duì)檢測(cè)原件的熱源的熱量作用可分為熱分布式效應(yīng)和熱耗散效應(yīng)。

   利用熱耗散效應(yīng)(金氏定律)的熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)作為一種測(cè)量氣體質(zhì)量流量的直接式質(zhì)量流量計(jì)以其壓損低、流量范圍大、高精度及高重復(fù)性、無可動(dòng)部件等顯著優(yōu)點(diǎn)在國(guó)內(nèi)外眾多行業(yè)工業(yè)過程控制中得到了長(zhǎng)足的發(fā)展和贏得了青睞。

FLRS

   恒溫差法利用惠斯通電橋反饋電路控制加熱溫度傳感器的功率來保持加熱傳溫度感器和參比溫度傳感器之間的溫差恒定。加熱功率隨著流量增加而增大，但是受到電路本身和電阻最大加熱電流的影響，量程比得到制約；恒溫差忽略了氣體介質(zhì)的溫度變化，在介質(zhì)溫度變化較大的場(chǎng)合，氣體的熱流量系數(shù)和平衡常數(shù)的變化容易導(dǎo)致誤差。

▲恒溫差法

響應(yīng)時(shí)間

   恒溫差法(CTA)和恒功率法(CPA)的響應(yīng)時(shí)間是完全不同的，如右圖所示，CPA的響應(yīng)時(shí)間取決于流體帶走熱量到其真實(shí)值的反應(yīng)時(shí)間，而CTA則不同，基于恒溫差的兩個(gè)探頭在流體變化時(shí)引起的變化，要求計(jì)算程序必須馬上做出快速的響應(yīng)。也因此提供了CTA的響應(yīng)時(shí)間。

▲CTA和CPA的響應(yīng)時(shí)間