热式流量计原理

热式流量计是一种直接式质量流量计，它可以用来测量质量流量，当流体静止时，管道内加热元件的上下游温度对称分布，元件指示温度相等。当介质流动时，下游温度比上游的温度高。伴随着流速增加，温差增大，当流速增加到某一界限值之后，两元件的温差将随流速的增加而逐渐减小。为了得到仪表的单值性，一般测小流量用温差增大的特性，测大流量用温差减小的特性。

流体的流动和热量的移动，以及流动的流体和固体间的热量交换，存在着密切的关系，并可用来测量流体的流量和流速。应用热能测量流量的方法，基本上可以分成两种形式：一种方法是在流动的流体中放置一发热件，发热元件的温度必将随流速变化，可以通过发热元件的被冷却程度测量流量；另一种方法是给流体加入必要的热量，因热能要随流体流动，可以通过检测相应点的热量变化来求出流量。前者一般称为热导式，属于这种测量方法的仪表有热线风速计及热球风速计等。后者一般称为热量式，属于这种测量方法的仪表有托马斯流量计及边界层流量计等。

根据测量原理不同，热式流量计可分为热量式流量计和热导式流量计。

热量式测量方法的基本原理是由热源向管道中的流体加热，热能随流体一起流动，通过测量流动流体的热量变化以求出流体的质量流量。

热导式测量方法是根据发热元件耗散热量与流速的关系实现流量测量的。一般的方法是将置于流体中的很细的金属丝，通以电流加热，由于流体流动将迫使热丝冷却，并且被冷却的程度是随流速而变化的，因此，可以通过测量热丝电阻值的变化求出流速和流量。

热式流量计的技术参数： 测量范围：用0-20厘米/秒到1-100厘米/秒可连续调准。（与水相关，对于其它介质，范围扩张）

测量时间：2-10秒，按照测量条件

线性偏差：<5%(最佳配合斜率)

重复能力公差：<2%

电源电压：24V直流±10%

电阻负载：0-600欧姆

热式流量计的特点

1、无可动部件，密封面减少，大大降低泄漏率，便于安装和日常维护;

2、测量范围宽，最大测量范围可达20︰1(液体)或30︰1(气体);

3、计量准确、精度高，法兰式可达0.2%(液体)或0.5%(气体);

4、灵敏度极高，能测量超小流量，其可测量低流速为0.08m/s，电磁流量计0.5m/s;

5、重复性好，一般为0.05～0.08%,具有可选小信号切除，非线性修正，滤波时间可选择;

6、压力损失小，小口径仅为标准孔板的1/2△P左右;DN100口径以上压力损失开始大幅度减少;

7、标定方便，除可采用标准装置检定外，还可采用干式标定方法，即采用砝码挂重法，单键操作即可完成标定;

8、可根据实际需要更换阻流件而改变流量范围，在线可拆装插入式结构可实现不停产，不断流维修或更换;

9、低功耗电池现场显示，能在线直读示值，显示屏可同时读取瞬时流量累积流量及百分比棒图，并可切换显示补偿温度及补偿压力示值;

10、抗干扰、抗杂质能力特强，多种输出形式，能远传各种参数，使用无需拌热。

11、测量气体无需温度压力补偿，可直接显示标况体积流量。

热式流量计采用热扩散原理，热扩散技术是一种在苛刻条件下性能优良、可靠性高的技术。热式流量计有两个温度传感器被置于介质中时，其中一个传感器被加热到环境温度以上的的温度，另一个温度传感器用于感应介质温度。介质流速增加，介质带走的热量增多，两个温度传感器的温度差将随介质的流速变化而变化，根据温度差与介质流速的比例关系，可得出流体的流量Q。

热式流量计目前绝大部分用于测量气体，只有少量热式流量计用于测量微小液体流量。

热式流量计较多应用于半导体工业外延扩散、石油化工微型反应装置、镀膜工业、光导纤维制造、热处理淬火炉等各种场所，同时，热式流量计被广泛应用于钢铁厂、焦化厂、石油、化工、热力、医疗、热电厂、环保等行业。2100433B