熱式流量計(jì)按結(jié)構(gòu)可以分為熱分布型和浸入型。熱分布型熱式流量計(jì)將傳感元件放置于管道壁，傳感元件經(jīng)過(guò)加熱溫度高于流體溫度，流體流經(jīng)傳感元件表面導(dǎo)致上下游溫度發(fā)生變化，利用上下游溫度差測(cè)量流體流量，一般用于微小流速氣體流量的測(cè)量。

熱式流量計(jì)的工作原理及分類

熱式流量計(jì)按結(jié)構(gòu)可以分為熱分布型和浸入型。熱分布型熱式流量計(jì)將傳感元件放置于管道壁，傳感元件經(jīng)過(guò)加熱溫度高于流體溫度，流體流經(jīng)傳感元件表面導(dǎo)致上下游溫度發(fā)生變化，利用上下游溫度差測(cè)量流體流量，一般用于微小流速氣體流量的測(cè)量。熱分布型熱式流量計(jì)的工作原理如圖1所示，傳感元件由上游熱電阻、加熱器和下游熱電阻組成，加熱器位于管道中心，使得傳感元件溫度高于環(huán)境溫度，上游熱電阻和下游熱電阻對(duì)稱分布于加熱器的兩側(cè)。圖1中曲線1所示為管道中沒(méi)有流體流過(guò)時(shí)傳感元件的溫度分布線，相對(duì)于加熱器的上下游熱電阻溫度是對(duì)稱的。當(dāng)有流體經(jīng)過(guò)熱式傳感元件時(shí)，溫度分布為曲線2，顯然流體將上游部分的熱量帶給下游，導(dǎo)致上游溫度比下游溫度低，上下游熱電阻的溫度差ΔT反映了流體的流量，即ΔT=f（m）。當(dāng)流體流速過(guò)大時(shí)，上下游熱電阻的溫度差ΔT趨向于0，因此熱分布型熱式流量計(jì)用于測(cè)量低流速氣體微小流量。氣體質(zhì)量流量qm可表示為

 

式中：Cp———流體介質(zhì)的定壓比熱容；A———熱傳導(dǎo)系數(shù)；K———儀表系數(shù)。

 

 

式中：E———系數(shù)與流體介質(zhì)物性參數(shù)有關(guān)；D———與流體流動(dòng)有關(guān)的常數(shù)。如果保持加熱電路功率P恒定，這種測(cè)量方法為恒功率法；如果保持溫度差ΔT恒定，這種測(cè)量方法為恒溫差法，兩種方法有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，使用時(shí)據(jù)具體環(huán)境和需要而定。目前較普遍的是采用恒溫差法，由于需要不同的應(yīng)用領(lǐng)域，恒溫差法已不適用于某些場(chǎng)合的測(cè)量，因此恒功率法應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛。恒溫差法的基本原理是流體流過(guò)加熱的熱電阻表面使得熱電阻表面的溫度降低，熱電阻的阻值變小。反饋電路自動(dòng)進(jìn)行處理，通過(guò)熱電阻的加熱電流變大從而使得熱電阻溫度升高，即可使得熱電阻與流體溫度差恒定。通過(guò)測(cè)量傳感電路的輸出電流或輸出電壓便可獲得流量值。恒功率法的基本原理是加熱功率為恒定值，管道內(nèi)沒(méi)有流體流過(guò)時(shí)溫度差ΔT大，當(dāng)流體流過(guò)熱電阻表面時(shí)熱電阻與流體溫度差變小，通過(guò)測(cè)量ΔT便可得到流體流量。