Comparação dos princípios de funcionamento de dois medidores de vazão mássica térmica

O medidor de vazão é um dos instrumentos importantes na medição industrial. Com o desenvolvimento da produção industrial, os requisitos de precisão e alcance da medição de vazão estão se tornando cada vez maiores, e a tecnologia de medição de vazão está mudando a cada dia. Para se adaptar a diversas finalidades, vários tipos de medidores de vazão surgiram um após o outro. Atualmente, existem mais de 100 tipos de medidores de vazão em uso, e o medidor de vazão mássico de gás térmico é um dos mais amplamente utilizados. Os medidores de vazão mássico de gás térmico podem ser divididos em: medidor de vazão pelo método de diferença de temperatura constante (método de medição de consumo de energia) e medidor de vazão pelo método de potência constante (método de medição de temperatura). A partir da história do desenvolvimento do medidor de vazão mássico de gás térmico, o medidor de vazão de diferença de temperatura constante foi aplicado pela primeira vez à medição de meio industrial real. Isso ocorre porque o tipo de diferença de temperatura constante é mais fácil de implementar do que o tipo de potência constante, então, a partir de agora, a produção de fluxo de massa de gás Da perspectiva dos fabricantes de medidores, há mais fabricantes usando o princípio da diferença de temperatura constante, como Kurx, Sirren, Brooks, etc. No entanto, com a melhoria contínua dos requisitos de produção, o medidor de vazão de diferença de temperatura constante tem sido difícil de atender às necessidades de alguma produção especial, o que faz com que o medidor de vazão de potência constante se torne a principal direção de pesquisa. 1 Princípio do método de diferença de temperatura constante: o método de diferença de temperatura constante (método de medição de consumo de energia) é que a temperatura do elemento de aquecimento é maior que a temperatura do gás, e uma parte do calor é retirada quando o gás flui, de modo que a diferença de temperatura entre o elemento de aquecimento e o gás medido é mantida constante em uma certa diferença de temperatura, e o controle E medindo a potência fornecida pela fonte de calor, o consumo de energia aumenta com o aumento da vazão, e a vazão de gás é refletida pelo consumo de energia. Adicione dois resistores de platina metálicos à tubulação de medição, e um resistor de platina adiciona uma pequena corrente (a corrente está abaixo de 4 mA, o que não causará o aquecimento do resistor), que é usada para medir a temperatura do fluido medido, que é chamado de resistor de medição de temperatura. Outro resistor de platina leva a uma corrente maior (a corrente é geralmente acima de 50 mA) para medir a velocidade do fluido medido, que é chamada de resistência de medição de velocidade. De acordo com o princípio da difusão térmica, o calor retirado pelo objeto aquecido pelo fluido está relacionado à diferença de temperatura entre o objeto aquecido e o fluido, à velocidade do fluxo do fluido e às propriedades do fluido. Durante a operação, o resistor de medição de temperatura detecta continuamente a temperatura do meio, e o resistor de medição de velocidade se autoaquece a uma temperatura constante superior à do fluido. Quando o fluido flui, o valor da resistência do resistor de medição de velocidade muda devido à diminuição da temperatura da superfície do resistor de medição de velocidade de dissipação de calor, e a ponte de Wheatstone fica desbalanceada. A diferença de temperatura é realimentada ao processador por meio de um circuito de realimentação composto por uma ponte de Wheatstone para aumentar a corrente (ou voltagem) do aquecedor e manter a diferença de temperatura constante. A vazão do fluido é proporcional à corrente (voltagem) adicionada: quanto maior a vazão do fluido, maior a corrente (voltagem) adicionada para manter uma diferença de temperatura constante. Portanto, a relação entre a corrente de aquecimento (voltagem) e a vazão mássica pode ser calibrada por meio de experimentos, e a vazão mássica do fluido pode ser calculada por meio da corrente (voltagem). Há um problema com o medidor de vazão mássica de gás com diferença de temperatura constante: com o aumento da vazão média, o calor da resistência térmica de platina de medição de velocidade é rapidamente removido, e o medidor de vazão mássica de diferença de temperatura constante requer um rápido aumento na energia de aquecimento da resistência térmica de platina de medição de velocidade para garantir uma diferença de temperatura constante. No entanto, como o aumento de energia é afetado pela potência do próprio circuito e pela corrente máxima permitida da resistência térmica de platina de medição de velocidade, sua vazão máxima mensurável é limitada. 2. Método de potência constante O método de potência constante (método de medição de temperatura) consiste em fornecer calor à resistência térmica de platina com potência constante para aquecê-la a uma temperatura superior à do gás. O fluxo de fluido retira parte do calor da superfície da resistência térmica de platina. Quanto maior a vazão, menor a temperatura. Quanto maior a medição, a temperatura que muda com o fluxo de fluido pode refletir o fluxo de gás. Existem os dois métodos de implementação a seguir: (1) Apenas uma resistência de platina é aquecida e a diferença de temperatura é medida pelo princípio da difusão térmica. Princípio: Semelhante à estrutura do medidor de vazão diferencial de temperatura constante, dois resistores de platina de metal também são adicionados à tubulação de medição, um é um resistor de medição de temperatura usado para medir a temperatura do fluido medido e o outro é usado para medir a velocidade do fluido medido. Resistor de medição de velocidade. Adicione uma potência constante ao aquecedor para aquecer a resistência de platina de medição de velocidade. Quando o fluido está parado, a diferença de temperatura da superfície entre a resistência de platina de medição de velocidade e a resistência de platina de medição de temperatura é ΔT21 = TS2-TS1. Com o fluxo do meio, a temperatura da superfície das duas resistências de platina diminui. Quanto maior a vazão do fluido, menor a diferença de temperatura entre os dois resistores de platina.

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