Compreensão correta do excelente desempenho do medidor de vazão mássica de gás térmico1

Um produto de medidor de vazão térmico de boa qualidade deve ter duas características principais: um bom processo de fabricação de sonda e um dispositivo completo de calibração de vazão real. Vamos analisar essas duas características separadamente: a. Processo de fabricação da sonda: Falamos sobre o princípio do medidor de vazão térmico anteriormente, podemos ver pelo princípio que a sonda é o núcleo de todo o medidor de vazão mássica de gás térmico, e seu desempenho é bom ou ruim. Ele pode determinar a precisão da medição, repetibilidade, vida útil e características de baixa vazão do medidor de vazão. A sonda é composta de fio de resistência de platina e aço inoxidável revestido. O fio de aquecimento de platina conduz eletricidade, e a bainha de aço inoxidável também conduz eletricidade, o que requer que o espaçador entre eles tenha uma condutividade térmica muito boa, mas não pode conduzir eletricidade. Isso leva ao núcleo de todos os medidores de vazão térmicos - o material de preenchimento de lacunas e o processo de embalagem da sonda de aquecimento: quanto mais espessa a camada de preenchimento de lacunas, embora o isolamento seja melhor, a condutividade térmica é baixa e a sensibilidade à temperatura também é baixa. , enquanto responde com um atraso. Se o enchimento for orgânico, é fácil envelhecer e causar rachaduras no enchimento, e o medidor de vazão mostrará desvio de zero. Se houver pouco ar no espaçador, como a sonda está sempre em um estado aquecido, o pequeno ar se expande, causando a flutuação do ponto zero. O sensor de velocidade aquecido dos medidores de vazão mássica térmica tradicionais é encapsulado na extremidade da sonda de tubo de aço inoxidável, e a mistura é vertida entre o sensor e a parede interna do tubo de aço inoxidável. A mistura deve ser isolada eletricamente, garantindo uma pequena resistência térmica, geralmente resina epóxi, cimento cerâmico, pasta resistente ao calor ou pó de alumina, pó de óxido de magnésio, etc. Esses sensores "úmidos" que usam os enchimentos acima têm algumas desvantagens: por exemplo, sua resistência térmica de superfície aumentará com o uso do tempo, fazendo com que a curva de saída mostre uma tendência descendente, resultando em uma diminuição na sensibilidade do sensor e, em última análise, afetando a precisão da medição. O enchimento do sensor "úmido" possui um coeficiente de expansão térmica diferente daquele do sensor de velocidade, de modo que o envelhecimento e a formação de rachaduras ocorrerão com o prolongamento do tempo de uso, o que eventualmente levará à baixa precisão de medição do sensor, dificultando a manutenção da precisão a longo prazo. Não há diferença entre essa embalagem e o enchimento em um curto período de tempo, mas problemas como baixa repetibilidade e desvio de zero podem ser encontrados após meio ano e um ano. À direita, está o diagrama anatômico da sonda do medidor de vazão térmico SIERRA nos Estados Unidos. O sensor de velocidade da Sierra é atualmente o único sensor "seco" real do mundo. Seu processo exclusivo de embalagem permite o enchimento perfeito entre o sensor de velocidade e a parede interna de aço inoxidável, e não utiliza matéria orgânica como enchimento, mas sim matéria inorgânica de platina irídio. A sensibilidade e a repetibilidade dos medidores de vazão térmicos Sierra são otimizadas. Em nenhum momento haverá rachaduras no enchimento do sensor de velocidade e não haverá desvio devido a rachaduras, o que, em última análise, melhora significativamente a precisão da medição, mantendo excelente precisão a longo prazo. O SIERRA é preenchido com materiais inorgânicos isolantes nanométricos exclusivos nos componentes mais essenciais do tipo térmico e, em seguida, por meio de moldagem de alta pressão para tornar os enchimentos nanométricos mais densos, garantindo que não haja desvio de zero por dez anos. As duas tecnologias de embalagem diferentes também resultam em produtos de qualidade diferente. b. Tecnologia de calibração de fluxo real: Primeiro, vamos falar sobre a importância da calibração de fluxo real de medidores de vazão mássica de gás térmico. Já mencionamos o princípio da medição térmica antes. Por meio do princípio, sabemos que a medição do medidor de vazão mássica de gás térmico tem uma grande relação com a condutividade térmica do meio gasoso medido. A capacidade térmica específica de cada meio gasoso é diferente em diferentes temperaturas e pressões. Não é científico confiar simplesmente na calibração de ar de pressão normal ou pressão negativa e, em seguida, corrigi-la para obter um medidor de vazão de alto desempenho. Além disso, foi comprovado que o medidor de vazão sem calibração de fluxo real mede o meio não-ar, e o desvio de dados é muito grande. Atualmente, a maioria dos medidores de vazão mássica de gás térmico no mercado são calibrados com ar de pressão negativa de circuito aberto e, em seguida, corrigidos para condições de alta pressão, ou corrigidos para outros gases, como argônio, dióxido de carbono, oxigênio, hidrogênio, amônia, etc. A correção da calibração inevitavelmente levará à precisão da medição não pode ser garantida, o medidor após a calibração de baixa pressão é usado em condições de alta pressão, o medidor após a calibração do meio de ar é usado em outros meios de gás, a precisão da medição não pode ser garantida.

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