Historique du développement et principe du débitmètre massique de gaz thermique

Historique du développement

Grâce à des recherches et analyses approfondies, un nouveau type d'instrument basé sur le principe de la conduction thermique est entré dans notre champ de vision. Il s'agit du débitmètre massique thermique . Bien qu'il s'agisse d'un instrument récent, son principe de mesure a été proposé au début du XXe siècle. Dans les années 1980, la technologie de conduction thermique a été utilisée pour mesurer le débit massique des gaz dans certains pays développés. Cependant, en raison des limites de la microélectronique, les débitmètres massiques thermiques pour gaz présentaient alors de nombreux défauts, tels qu'une réponse lente et une interférence facile. Ces défauts n'étaient utilisés que pour la surveillance de faibles débits dans des cas exceptionnels, ou comme interrupteurs de débit.

À l'aube du XXIe siècle, grâce au développement rapide de la microélectronique et de l'informatique, le problème qui limitait autrefois les débitmètres thermiques à gaz a disparu. La vitesse de calcul, la précision et la capacité anti-interférence ont été considérablement améliorées, et la technologie des débitmètres massiques à gaz thermiques a été perfectionnée. Grâce à ce développement rapide, ils sont largement utilisés dans les secteurs du pétrole, de la chimie, de la sidérurgie, de l'énergie électrique, de l'industrie légère, de la médecine, de la protection de l'environnement, etc.

Méthodes de mesure couramment utilisées

Les débitmètres massiques de gaz thermiques sont disponibles sous différentes formes selon les méthodes de transfert de chaleur et de chauffage. Actuellement, deux types sont couramment utilisés : à différence de température constante et à puissance constante. Ces deux méthodes nécessitent deux éléments thermiques comme capteurs et sont associées aux circuits de commande et de calcul correspondants, ainsi qu'aux processeurs et aux éléments chauffants.

La méthode de la différence de température constante consiste à chauffer d'abord un élément thermique, le portant à une température supérieure à celle de l'élément non chauffé. Avec le flux du fluide, la température de l'élément chauffé diminue grâce à la dissipation thermique. Le circuit de rétroaction est renvoyé au processeur pour augmenter le courant (ou la tension) de l'élément chauffant afin de maintenir la différence de température à une valeur constante, puis, en détectant la variation de courant (ou de tension), pour obtenir la variation du flux. La méthode de la puissance constante consiste à ajouter une puissance constante à l'élément chauffant pour chauffer l'un des éléments thermiques. Lorsque le fluide est statique, la différence de température entre l'élément chauffé et l'élément non chauffé est maximale, et elle diminue avec le flux du fluide. La variation du flux est obtenue en mesurant la variation de la différence de température.