История развития и принцип действия теплового расходомера газа

История развития

Благодаря тщательным исследованиям и анализу, в поле зрения попал новый тип прибора, основанный на эффекте теплопроводности. Этот прибор – термомассовый расходомер . Хотя это новый тип прибора, его принцип измерения был предложен ещё в начале XX века. В 1980-х годах технология теплопроводности использовалась для измерения массового расхода газа в некоторых развитых странах. Однако из-за ограничений микроэлектронных технологий термомассовые расходомеры газа в то время имели множество недостатков, таких как низкая скорость отклика и лёгкое возникновение помех, поэтому все они применялись только для контроля небольших расходов в некоторых особых случаях или в качестве реле расхода.

В XXI веке, благодаря бурному развитию микроэлектроники и компьютерных технологий, узкие места, ограничивавшие возможности термогазовых расходомеров , были устранены. Скорость, точность и помехоустойчивость измерений значительно возросли, а технология массовых термогазовых расходомеров была усовершенствована. Благодаря стремительному развитию, термогазовые расходомеры нашли широкое применение в нефтяной, химической, сталелитейной, электроэнергетической, лёгкой промышленности, медицине, охране окружающей среды и других отраслях.

Обычно используемые методы измерения

Тепловые массовые расходомеры газа имеют различные исполнения в зависимости от методов теплопередачи и нагрева. В настоящее время наиболее распространены два типа: с постоянной разностью температур и с постоянной мощностью. Оба метода требуют использования двух термоэлементов в качестве датчиков и сопряжены с соответствующими схемами управления и вычисления, а также процессорами и нагревателями.

Метод постоянной разности температур заключается в том, что сначала нагревается тепловой элемент, обеспечивая его постоянную температуру выше, чем у ненагреваемого элемента. С течением среды температура нагретого элемента будет уменьшаться из-за рассеивания тепла. Цепь обратной связи подается обратно на процессор для увеличения тока (или напряжения) нагревателя, чтобы поддерживать разность температур на постоянном значении, а затем, определяя изменяющийся ток (или напряжение), получать изменение расхода. Метод постоянной мощности заключается в добавлении постоянной мощности к нагревателю для нагрева одного из термоэлементов. Разность температур между нагреваемым и ненагреваемым элементом, когда среда находится в статике, является наибольшей, и разность температур уменьшается с течением среды. Изменение расхода получается путем измерения изменения разности температур.