Что такое тепловой расходомер?

Что такое тепловой расходомер?

Тепловой расходомер — это тип расходомера, который измеряет расход, используя характеристики теплопроводности проходящей через него жидкости.

Этот прибор измеряет расход, определяя разницу температур между восходящим и нисходящим потоком жидкости, что делает его особенно подходящим для измерения расхода газа. Хотя существуют модели для измерения расхода жидкости, они, как правило, ограничиваются измерением небольших расходов.

Тепловые расходомеры чувствительны к загрязнению, поэтому их лучше всего использовать для измерения чистых газов. Они известны своей точностью измерения расхода и могут применяться для вязких жидкостей и высокотемпературных жидкостей. Однако для точного измерения требуются калибровка и компенсация из-за теплопроводности жидкости и колебаний температуры. Некоторые жидкости также могут демонстрировать медленные изменения температуры, что влияет на время отклика счетчика.

Расходомеры можно разделить на два типа: те, которые измеряют объем, и те, которые измеряют массу. Большинство измеряют объемный расход, но тепловые расходомеры способны измерять массовый расход, что более точно для газов, поскольку их объем изменяется в зависимости от температуры и давления.

Применение тепловых расходомеров

Тепловые расходомеры используются в различных отраслях промышленности для приложений, требующих точного измерения расхода газа. Их высокая точность измерений делает их идеальными для мониторинга и управления промышленными процессами. В химическом и полупроводниковом производстве точное измерение расхода имеет решающее значение для стабильности и эффективности процесса.

Эти расходомеры также широко используются для измерения энергии, например, в теплообменниках и котлах, где они измеряют теплотворную способность для мониторинга потребления энергии и повышения эффективности.

Дополнительные области применения включают измерение расхода газа для медицинской анестезии и измерение углекислого газа в системах производства и охлаждения безалкогольных напитков.

Принцип работы тепловых расходомеров

Тепловые расходомеры работают, используя теплопроводные характеристики жидкостей. Теплопроводность, перенос тепловой энергии через градиент температуры, прямо пропорциональна скорости потока жидкости. Более высокая скорость потока приводит к более быстрой передаче тепла и меньшему градиенту температуры, в то время как более низкая скорость потока приводит к большему градиенту.

Эти расходомеры оценивают скорость потока, измеряя разницу температур в жидкости, используя датчики температуры, размещенные до и после потока жидкости.

Конструкция тепловых расходомеров

Термический расходомер обычно состоит из трубопровода, источника тепла и термометров.

1. Трубопровод

Трубопровод служит в качестве канала для потока жидкости, а тепловой расходомер устанавливается непосредственно на нем. Жидкость протекает по трубе, где измеряется ее расход.

2. Источник тепла

Источник тепла, часто электрический нагревательный провод или нагреватель, обеспечивает тепловую энергию для жидкости, создавая разницу температур внутри трубопровода.

3. Термометр

Термометры, установленные на трубопроводе, измеряют температуру жидкости. Они стратегически размещаются до и после источника тепла для обнаружения разницы температур в жидкости.

Типы тепловых расходомеров

Тепловые расходомеры обычно подразделяются на два типа в зависимости от метода определения расхода: метод измерения разницы температур и метод измерения потребляемой мощности.

1. Метод измерения разницы температур

Этот метод измеряет разницу температур между сторонами нагревателя вверх и вниз по потоку. Это экономичная и простая конфигурация, часто используемая для измерения небольших объемов жидкости.

2. Метод измерения потребляемой мощности

Метод измерения потребляемой мощности поддерживает постоянную разницу температур путем регулировки мощности источника тепла. Массовый расход рассчитывается на основе потребляемой мощности, необходимой для поддержания постоянной разницы температур.