E+H德國(guó)恩德斯豪斯熱式質(zhì)量流量計(jì)
1、在詳細(xì)閱讀有關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，總結(jié)了流量計(jì)的發(fā)展過(guò)程，著重論述了熱式質(zhì)量流量計(jì)的種類及其測(cè)量原理。
2、闡述了熱式流量計(jì)測(cè)量原理所涉及的流體力學(xué)、對(duì)流傳熱和熱電制冷等學(xué)科的基本概念以及這些物理現(xiàn)象的數(shù)學(xué)描述和分析方法;推導(dǎo)了恒功率熱消散式熱式氣體流量計(jì)和冷型熱式液體流量計(jì)的流量方程，論證了兩種流量測(cè)量方法的可行性。
3、針對(duì)圓管道內(nèi)空氣流經(jīng)圓柱形恒功率加熱電阻元件這一情形進(jìn)行了流體仿真實(shí)驗(yàn)。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果給出了不同空氣質(zhì)量流量下加熱元件周圍流體的速度和溫度分布，直觀反映了加熱元件對(duì)流動(dòng)產(chǎn)生的影響;研究了發(fā)熱元件表面流體的速度分布，揭示了由浮升力引起的自然對(duì)流對(duì)流量測(cè)量的影響，給出了測(cè)量下限值的仿真結(jié)果;并通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了恒功率熱消散式熱式流量計(jì)的流量方程。
4、對(duì)恒功率消散式熱式氣體流量計(jì)和制冷型熱式液體流量計(jì)分別設(shè)計(jì)了溫度信號(hào)的測(cè)量電路，搭建了基于微控制器的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。提出了用統(tǒng)計(jì)方法和均值濾波方法相結(jié)合的方式，對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行軟件濾波。通過(guò)動(dòng)態(tài)地改變微控制器的節(jié)電管理方式和系統(tǒng)時(shí)鐘頻率，可以有效地降低系統(tǒng)運(yùn)行功耗。
E+H恩德斯豪斯熱式質(zhì)量流量計(jì)
熱式質(zhì)量流量計(jì)是利用傳熱原理, 即流動(dòng)中的流體與熱源(流體中加熱的物體或測(cè)量管外加熱體)之間熱量交換關(guān)系 來(lái)測(cè)量流量的儀表,當(dāng)前主要用于測(cè)量氣體。
熱式流量?jī)x表用得zui多有兩類:
1)利用流動(dòng)流體傳遞熱量改變測(cè)量管壁溫度分布的熱傳導(dǎo)分布效應(yīng)的熱分布式流量計(jì);
2)利用熱消散(冷卻)效應(yīng)的金氏定律流量計(jì)。又由于結(jié)構(gòu)上檢測(cè)元件伸入測(cè)量管內(nèi), 也稱浸入型或侵入型流量計(jì)。
E+H德國(guó)恩德斯豪斯熱式質(zhì)量流量計(jì)優(yōu)點(diǎn)
熱分布式熱質(zhì)量流量計(jì)可測(cè)量低流速(氣體0.02~2m/s)微小流量; 浸入式熱質(zhì)量流量計(jì)可測(cè)量低、中偏高流速(氣體2~60m/s), 插入式熱質(zhì)量流量計(jì)更適合于大管徑。熱式質(zhì)量流量計(jì)無(wú)活動(dòng)部件, 無(wú)分流管的熱分布式儀表無(wú)阻流件, 壓力損失很小;帶分流管的熱分布式儀表和浸入性儀表, 雖在測(cè)量管道中置有阻流件, 但壓力損失也不大。熱式質(zhì)量流量計(jì)使用性能相對(duì)可靠。與推導(dǎo)式質(zhì)量流量?jī)x表相比, 不需溫度傳感器, 壓力傳感器和計(jì)算單元等, 僅有流量傳感器, 組成簡(jiǎn)單, 出現(xiàn)故障概率小。熱分布式儀表用于H2 、N2 、O2、CO 、NO等接近理想氣體的雙原子氣體, 不*這些氣體專門標(biāo)定, 直接就用空氣標(biāo)定的儀表, 實(shí)驗(yàn)證明差別僅2%左右;用于Ar、He等單原子氣體則乘系數(shù)1.4即可;用于其他氣體可用比熱容換算, 但偏差可能稍大些。氣體的比熱容會(huì)隨著壓力溫度而變, 但在所使用的溫度壓力附近不大的變化可視為常數(shù)。
缺點(diǎn)和局限性
熱式質(zhì)量流量計(jì)響應(yīng)慢。被測(cè)量氣體組分變化較大的場(chǎng)所, 因cp值和熱導(dǎo)率變化, 測(cè)量值會(huì)有較大變化而產(chǎn)生誤差對(duì)小流量而言, 儀表會(huì)給被測(cè)氣體帶來(lái)相當(dāng)熱量。對(duì)于熱分布式熱質(zhì)量流量計(jì), 被測(cè)氣體若在管壁沉積垢層影響測(cè)量值, 必須定期清洗;對(duì)細(xì)管型儀表更有易堵塞的缺點(diǎn), 一般情況下不能使用。對(duì)脈動(dòng)流在使用上將受到限制。液體用熱式質(zhì)量流量計(jì)對(duì)于粘性液體在使用上亦受到限制。 |
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