熱式氣體質(zhì)量流量計的應用和選型

熱式氣體質(zhì)量流量計由于自身獨有的優(yōu)良特性正被越來(lái)越多的用戶(hù)認可和使用，現已應用在許多氣體流量測量場(chǎng)合。但是在這些應用中也存在著(zhù)許多問(wèn)題和誤區，許多生產(chǎn)廠(chǎng)家不負責任的宣傳誤導以及產(chǎn)品的質(zhì)量缺陷使產(chǎn)品使用出現了許多障礙和盲區，造成許多用戶(hù)對熱式氣體質(zhì)量流量計產(chǎn)生誤解，有的是盲目的認為熱式流量計可以測量所有工況條件下的氣體，有的是對熱式流量計排斥和反對。

一．正確認識熱式氣體質(zhì)量流量計原理

熱式氣體質(zhì)量流量計的起源是來(lái)自于熱線(xiàn)式風(fēng)速計。鉑電熱絲的溫度與流體流速的變化有一個(gè)比例關(guān)系：流速越快，帶走的熱量越多。下面簡(jiǎn)單說(shuō)明為什么通過(guò)檢測熱量的變化就能得到氣體的質(zhì)量流量。

公式：H=m×Cp×ΔT

測的熱量H，同時(shí)固定溫度差ΔT，對于固定比熱容Cp的氣體，就可以直接求得氣體的質(zhì)量流量m。

下面我們在從微觀(guān)上說(shuō)明為什么是氣體直接質(zhì)量流量測量。

如圖所示，氣體分子與加熱壁接觸完成熱傳導而帶走探針上的熱量。由于不同氣體分子帶走熱量的能力不一樣，所以在已知氣體分子導熱能力的情況下（Cp值已知），可以通過(guò)測量耗散的電功率直接獲得流過(guò)的氣體分子數（氣體分子數也就是質(zhì)量數），從而獲得氣體的質(zhì)量流量。

我們將公式：H=m×Cp×ΔT變換一下，可以得到：m=H/Cp×ΔT

其中：m是氣體質(zhì)量流量

          H是補償的電功率大小

          Cp是定壓比熱容，與氣體種類(lèi)有關(guān)

          ΔT是兩探頭間的溫度差

從上面公式可以引申出兩種熱式原理：把分母的溫度差恒定，通過(guò)實(shí)時(shí)測量氣體帶走熱量H的大小來(lái)得到氣體的質(zhì)量流量，這就是目前市場(chǎng)上主流的恒溫差熱式。如果把分子的熱量H恒定，實(shí)時(shí)測量溫度差的大小來(lái)得到氣體質(zhì)量流量，就是恒功率熱式。

恒溫差原理具有非常好的的低流量特性，即使質(zhì)量流速低到0.1Nm/s都有很好的線(xiàn)性。此外還具有快速響應的能力。恒功率原理可以檢測較高的流速變化，在大流速應用場(chǎng)合有非常好的表現力，但低流速特性不如恒溫差，其次響應時(shí)間相對于恒溫差較差。