E+H德國恩德斯豪斯熱式質(zhì)量流量計
1、在詳細閱讀有關(guān)文獻的基礎(chǔ)上，總結(jié)了流量計的發(fā)展過程，著重論述了熱式質(zhì)量流量計的種類及其測量原理。
2、闡述了熱式流量計測量原理所涉及的流體力學、對流傳熱和熱電制冷等學科的基本概念以及這些物理現(xiàn)象的數(shù)學描述和分析方法;推導了恒功率熱消散式熱式氣體流量計和冷型熱式液體流量計的流量方程，論證了兩種流量測量方法的可行性。
3、針對圓管道內(nèi)空氣流經(jīng)圓柱形恒功率加熱電阻元件這一情形進行了流體仿真實驗。仿真實驗結(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流動產(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流對流量測量的影響，給出了測量下限值的仿真結(jié)果;并通過仿真實驗數(shù)據(jù)驗證了恒功率熱消散式熱式流量計的流量方程。
4、對恒功率消散式熱式氣體流量計和制冷型熱式液體流量計分別設(shè)計了溫度信號的測量電路，搭建了基于微控制器的實驗平臺。提出了用統(tǒng)計方法和均值濾波方法相結(jié)合的方式，對采樣數(shù)據(jù)進行軟件濾波。通過動態(tài)地改變微控制器的節(jié)電管理方式和系統(tǒng)時鐘頻率，可以有效地降低系統(tǒng)運行功耗。
E+H恩德斯豪斯熱式質(zhì)量流量計
熱式質(zhì)量流量計是利用傳熱原理, 即流動中的流體與熱源(流體中加熱的物體或測量管外加熱體)之間熱量交換關(guān)系 來測量流量的儀表,當前主要用于測量氣體。
熱式流量儀表用得zui多有兩類:
1)利用流動流體傳遞熱量改變測量管壁溫度分布的熱傳導分布效應的熱分布式流量計;
2)利用熱消散(冷卻)效應的金氏定律流量計。又由于結(jié)構(gòu)上檢測元件伸入測量管內(nèi), 也稱浸入型或侵入型流量計。
E+H德國恩德斯豪斯熱式質(zhì)量流量計優(yōu)點
熱分布式熱質(zhì)量流量計可測量低流速(氣體0.02~2m/s)微小流量; 浸入式熱質(zhì)量流量計可測量低、中偏高流速(氣體2~60m/s), 插入式熱質(zhì)量流量計更適合于大管徑。熱式質(zhì)量流量計無活動部件, 無分流管的熱分布式儀表無阻流件, 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)量流量計使用性能相對可靠。與推導式質(zhì)量流量儀表相比, 不需溫度傳感器, 壓力傳感器和計算單元等, 僅有流量傳感器, 組成簡單, 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*這些氣體專門標定, 直接就用空氣標定的儀表, 實驗證明差別僅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)。
缺點和局限性
熱式質(zhì)量流量計響應慢。被測量氣體組分變化較大的場所, 因cp值和熱導率變化, 測量值會有較大變化而產(chǎn)生誤差對小流量而言, 儀表會給被測氣體帶來相當熱量。對于熱分布式熱質(zhì)量流量計, 被測氣體若在管壁沉積垢層影響測量值, 必須定期清洗;對細管型儀表更有易堵塞的缺點, 一般情況下不能使用。對脈動流在使用上將受到限制。液體用熱式質(zhì)量流量計對于粘性液體在使用上亦受到限制。 |
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