Comparaison des principes de fonctionnement de deux débitmètres massiques thermiques

Le débitmètre est un instrument essentiel de mesure industrielle. Avec le développement de la production industrielle, les exigences en matière de précision et de plage de mesure du débit sont de plus en plus élevées, et la technologie de mesure du débit évolue constamment. Afin de s'adapter à divers usages, différents types de débitmètres ont été développés. Actuellement, plus de 100 types de débitmètres sont utilisés, et le débitmètre massique à gaz thermique est l'un des plus répandus. Les débitmètres massiques thermiques se divisent en deux catégories : le débitmètre à différence de température constante (mesure de la consommation d'énergie) et le débitmètre à puissance constante (mesure de la température). Dès son développement, le débitmètre massique à gaz thermique a été appliqué pour la première fois à la mesure de fluides industriels. Français C'est parce que le type de différence de température constante est plus facile à mettre en œuvre que le type de puissance constante, donc à partir de maintenant la production de débit massique de gaz Du point de vue des fabricants de compteurs, il y a plus de fabricants utilisant le principe de différence de température constante, tels que Kurx, Sirren, Brooks, etc. Cependant, avec l'amélioration continue des exigences de production, le débitmètre à différence de température constante a été difficile à répondre aux besoins de certaines productions spéciales, ce qui fait du débitmètre à puissance constante la direction de recherche clé. 1 Principe de la méthode de différence de température constante : la méthode de différence de température constante (méthode de mesure de la consommation d'énergie) est que la température de l'élément chauffant est supérieure à la température du gaz, et une partie de la chaleur est retirée lorsque le gaz circule, de sorte que la différence de température entre l'élément chauffant et le gaz mesuré est maintenue constante à une certaine différence de température, et le contrôle Et la mesure de la puissance fournie par la source de chaleur, la consommation d'énergie augmente avec l'augmentation du débit, et le débit de gaz est reflété par la consommation d'énergie. Ajoutez deux résistances en platine métallique à la conduite de mesure. L'une d'elles applique un faible courant (inférieur à 4 mA, sans échauffement) pour mesurer la température du fluide mesuré (résistance de mesure de température). Une autre résistance en platine applique un courant plus important (généralement supérieur à 50 mA) pour mesurer la vitesse du fluide mesuré (résistance de mesure de vitesse). Selon le principe de diffusion thermique, la chaleur absorbée par l'objet chauffé par le fluide est liée à la différence de température entre l'objet chauffé et le fluide, à la vitesse d'écoulement du fluide et à ses propriétés. En fonctionnement, la résistance de mesure de température détecte en permanence la température du fluide et s'échauffe automatiquement pour atteindre une température constante supérieure à celle du fluide. Lorsque le fluide s'écoule, la valeur de la résistance de mesure de vitesse varie en raison de la diminution de la température de surface de la résistance de mesure de vitesse dissipatrice de chaleur, ce qui déséquilibre le pont de Wheatstone. La différence de température est renvoyée au processeur via un circuit de rétroaction composé d'un pont de Wheatstone afin d'augmenter le courant (ou la tension) du dispositif de chauffage et de maintenir la différence de température constante. Le débit du fluide est proportionnel au courant (ou à la tension) ajouté : plus le débit du fluide est important, plus le courant (ou la tension) ajouté est important pour maintenir une différence de température constante. Par conséquent, la relation entre le courant (ou la tension) de chauffage et le débit massique peut être étalonnée expérimentalement, et le débit massique du fluide peut être calculé à partir du courant (ou de la tension). Le débitmètre massique de gaz à différence de température constante présente un problème : avec l'augmentation du débit du fluide, la chaleur de la résistance thermique en platine mesurant la vitesse est rapidement dissipée. Or, le débitmètre à différence de température constante nécessite une augmentation rapide de l'énergie de chauffage de cette résistance pour garantir une différence de température constante. Cependant, comme cette augmentation d'énergie dépend de la puissance du circuit lui-même et du courant maximal admissible de la résistance thermique en platine mesurant la vitesse, son débit maximal mesurable est limité. 2. Méthode de puissance constante. La méthode de puissance constante (mesure de la température) consiste à chauffer la résistance thermique en platine à une température supérieure à celle du gaz. Le flux de fluide évacue une partie de la chaleur à la surface de la résistance thermique en platine. Plus le débit est important, plus la température est basse. Plus la mesure est importante, plus la température, qui varie avec le flux de fluide, reflète le flux de gaz. Deux méthodes de mise en œuvre sont possibles : (1) Une seule résistance en platine est chauffée et la différence de température est mesurée par diffusion thermique. Principe : Similaire à la structure du débitmètre différentiel à température constante, deux résistances en platine métallique sont également ajoutées à la conduite de mesure : l'une mesure la température du fluide mesuré, l'autre la vitesse du fluide mesuré. Résistance de mesure de vitesse. Une puissance constante est appliquée au dispositif de chauffage pour chauffer la résistance en platine mesurant la vitesse. Lorsque le fluide est stationnaire, la différence de température de surface entre la résistance de platine mesurant la vitesse et la résistance de platine mesurant la température est ΔT₂1 = TS₂ - TS₂. Avec l'écoulement du fluide, la différence de température de surface des deux résistances de platine diminue. Plus le débit du fluide est élevé, plus la différence de température entre les deux résistances de platine est faible.

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