山東熱式氣體質量流量計工作原理

一、核心原理：熱傳遞與流體流速的關聯

• 熱傳導：熱量通過傳感器與流體的直接接觸傳遞。

• 對流換熱：流體流動帶動熱量遷移，這是熱式流量計測量的主要依據。

二、兩種主流測量模式

1. 熱分散式（恒溫差法）

• 結構：傳感器包含一個加熱電阻（維持恒定溫度）和一個參考溫度電阻（檢測流體本身溫度）。

• 原理：
  加熱電阻被加熱至高于流體溫度的某一固定值（溫差恒定）。當流體流過時，流速越高，帶走的熱量越多，為維持溫差，加熱電阻需要消耗的電功率就越大。
  流速與電功率的關系遵循公式：$P=K?\Delta T?(q_m+C)$
  其中，$P$ 為加熱功率，$K$ 為比例常數，$\Delta T$ 為恒定溫差，$q_m$ 為質量流量，$C$ 為修正系數。
  通過測量電功率 $P$，即可反推出流量 $q_m$。

• 特點：響應速度快，適合低流速測量（如氣體微小流量）。

2. 熱分布式（恒功率法）

• 結構：傳感器包含兩個對稱的溫度檢測元件，中間有一個恒定功率的加熱元件。

• 原理：
  加熱元件以固定功率發熱，當流體靜止時，兩個檢測元件溫度相等；當流體流動時，上游元件被冷卻，下游元件因吸收熱量溫度升高，兩者的溫差與流速成正比。
  溫差與流速的關系可通過實驗標定，進而換算為流量。

• 特點：穩定性好，適合中高流速測量（如管道液體流量）。

三、適用場景與優勢

• 適用流體：主要用于氣體（如空氣、天然氣），部分型號可用于液體（需考慮流體導熱性）。

• 優勢：

• 無機械運動部件，磨損小，壽命長；

• 無需節流裝置（如孔板），壓力損失小；

• 可直接測量質量流量（無需溫度、壓力補償）。

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