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【质量流量计】的工作原理

发布时间:2018-05-25 14:40

 
一般来说,质量流量计主要分为热式质量流量计、差压式质量流量计和科里奥利质量流量计。不同种类的质量流量计其工作原理也不一样。
热式质量流量计的工作原理
 
热式质量流量计的工作原理基于金氏定律(英文名称:King’s Law)。
利用外部热源对管道内被测量的气体进行加热,热能随着气体一起流动,通过测量管道内因气体流动而产生的热量变化,即:气体通过管路前后的温度变化,来计算气体的质量流量。另一种方法是通过测量加热气体时气体温度上升到某一点所需要的能量和气体质量之间的关系来计算得到气体的质量流量。
 
 
热式质量流量计内的传感器通常由两个基准级热电阻组成,一个是速度传感器,另一个是测量气体温度变化的温度传感器。当这两个热电阻被置于管道内被测气体中时,其中速度传感器被加热,另一个温度传感器则用于测量气体的温度。随着气体的流量增大,带走的热量就上升,那么温度传感器自身的温度就会下降。而温度传感器前后的温度变化值与通过该管路内的气体的质量流量恰恰是成线性比例的,由此工作原理则可推算出气体的质量流量。
计算公式:P/△T = A+B(Qm)k
其中,P为消耗功率,△T为气体经过管路前后的温度差,A和B为反应气体属性的物理常数,Qm为质量流量,K是指数系数。
再说的详细一点,热式质量流量计的工作原理还分为恒温差测量法和恒功率测量法。
热式质量流量计恒功率测量法的工作原理:
与上述相反,是在保持加热功率不变的状态下,通过测量气体经过管路前后的温度差来计算质量流量。
 
 
 
热式质量流量计恒温差测量法的工作原理:
顾名思义,就是在保持温度差不变的情况下,通过测量加热功率的变化来计算气体的质量流量。该工作原理相对于恒功率测量法来说,优点在于测量气体质量流量的响应速度较快,线性度较好,可达100:1。
 
科里奥利质量流量计的工作原理
 
科里奥利质量流量计,也称作科氏力质量流量计,其工作原理是让2个并排的U型管下端弯曲部分微微振动,从而带动直管部分振动,两根管子同时分开或并拢,即:振动是同步的。这时,如果有气体流过,管道则会强迫流动着的气体或液体也一起振动,而气体或液体为了反抗这种强迫振动,就会在其流动方向给管道施加一反作用力,这种力就叫做科里奥利力。在科里奥利力的作用下,两根管道的振动就不同步了,出现了差异,通过电路能检测出该差异大小,而这种差异与通过管道的气体的质量流量的大小是成正比的。利用这种工作原理测量气体流量的质量流量计就叫科里奥利质量流量计。
科里奥利质量流量计直接测量的就是气体的质量流量,测量精度相对较高。
 

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