Der Durchflusssensor des thermischen Gasmasse-Durchflussmessers ist ein nicht-elektrisches Umwandlungsteil, dessen innere Struktur in Abbildung 4 gezeigt ist und vier Wicklungen w56 symmetrisch auf einem dünnwandigen Rohr gewickelt sind. Überlappt sich über W12, W78 überlappt sich über W34 und bildet die Whiston-Brücke, um einen konstanten Strom zur Verfügung zu stellen, so dass das Rohr erhitzt wird, wenn kein Durchfluss, ist die Temperaturverteilung des Messrohrs eine symmetrische Kurve siehe Abbildung 5, wenn es einen Durchfluss gibt, ist die Kurve von der Symmetrie abweicht, je größer der Durchfluss ist, desto größer ist die Abweichung. Die vierarme Wicklung ist sowohl ein Heizelement als auch ein Temperaturmesselement, und das Gleichstromsignal (D.Cmv), das von der Brücke diagonal erkannt wird, und die Durchflussgröße werden innerhalb eines bestimmten Bereichs linear.

Bei keinem Durchfluss ist der durchschnittliche Temperaturanstieg des Vor- und Nachstromrohrabschnitts des thermischen Gasmassenflussmessers symmetrisch und kann ausgedrückt werden als

In der Formel: Q - Wärme, die durch die Stromversorgung für jede halbe Schnittstelle gewonnen wird.

A - Wärmeübertragung zwischen jedem Halbrohr und der Umgebung. Wenn es einen Durchfluss gibt, zeigt sich der Luftstrom durch das obere Abschnittsrohr als Wärmeabsorption und der Luftstrom durch das untere Abschnitt als Enthitzung, dieser Wärmeaustausch ist hauptsächlich in leitender Form, aufgrund der langsamen Durchflussgeschwindigkeit und des dünneren Rohrdurchmessers kann der Wärmeaustausch zwischen der Rohrwand und dem gemessenen Gas als ausreichend angesehen werden. Dementsprechend entspricht die obere und nachfolgende Halbtröme mit einem bestimmten Durchfluss ihrer durchschnittlichen Temperaturtabelle

und T = T-To

Ersetzen Sie die Form (5) durch die Form (4), dann beträgt der durchschnittliche Temperaturunterschied zwischen den oberen und abwärts liegenden Rohren:

Es ist offensichtlich, dass für bestimmte Medien und Messgeräte Struktur, und eine konstante Heizleistung zu halten, ist die Wärme C, Zui hohe Temperaturanstieg T, Wärmeübertragungskoeffizient A konstant.

(6) Formulierung drückt die grundlegende Gleichung des Messgerätes aus, daher ist das heiße Gasmassenflussmesser benannt. Aus der Formel (6) ist bekannt, dass die Prüfung des Messgerätes vorausgesetzt ist, dass die Wärmedurchflussmessung C konstant ist, so dass das Wärmedurchflussmesser nur für die Durchflussmessung von Gasen mit einer einzelnen Komponente oder von Gasgemischen mit einer konstanten Komponente geeignet ist. Das Signal der Brückenausgang (D.Cmv) ist das Maß von T2m_T1m, so kann die Korrekturkurve von mv und Massenstrom (oder Volumenstrom) in Abbildung 6 gezeigt werden, die von der Kurve bekannt ist, im gesamten Messbereich des Messgerätes ist der lineare Abschnitt sehr breit, 4,51 / h nach Abweichung von der Linearität, was zeigt, dass die Durchflussgeschwindigkeit hoch ist, der Luftstromteil kann nicht mit der Rohrwand ausreichend Wärmeaustausch durchführen, einen Teil der Wärme aus dem Rohr herausbringen, so dass die Linearität zerstört wird, für den kleinen 4-Rohr-Linearitätsbereich.

Wenn das Messgerät durch den Massenstrom bestimmt wird, hat der Durchfluss im Wesentlichen nichts mit der Temperatur und dem Druck zu tun, da die relative Wärme des Gases in einem sehr breiten Bereich mit der Temperatur und dem Druck ungefähr unabhängig ist. Allerdings gibt es noch viele Schwierigkeiten bei der Massenkalibrierung des Gases, so dass viele ausländische Länder immer noch die Volumenkalibrierung als Hauptmethode verwenden, wie zum Beispiel der französische Typ U-70 und die amerikanische LF- und HF-Serie, offensichtlich ist die Volumenmethode empfindlich für den Betriebsdruck und die Temperatur, und die Schwankungen der Umgebungstemperatur werden auch eine Änderung des Anzeigewertes verursachen, die Größe dieser Änderung und die Symmetrie der Struktur des Messgerätes, insbesondere im Zusammenhang mit der Prozessverdrahtung der Messkomponenten.

Aus der Formel (6) ist bekannt, dass sich die Umgebungstemperatur To ändert, sich der K-Wert ändert und sich der Signalwert des gleichen Durchflusses ändert, und die experimentelle Messung der Durchflusskurve mit den Auswirkungen der Umgebungstemperaturänderungen siehe Abbildung 7. Im Allgemeinen steigt die Umgebungstemperatur um 20 Grad Celsius und die Durchflusskurve verschiebt sich (fast parallel) um etwa 7 bis 8%. Daher ist die Konstruktion eines Aluminium-isothermen Messgerätes mit hoher Wärmekapazität und die Anwendung von Temperaturkompensationsmaßnahmen unerlässlich. Die Einstellung des Isotops ist darauf ausgerichtet, die Auswirkungen von momentanen Temperaturschwankungen zu reduzieren, während die Temperaturkompensationsschaltung die Auswirkungen langsamer Umgebungstemperaturschwankungen eliminiert.

Die Entwicklung von Massenflussmessern für thermische Gase konzentriert sich auf den Durchbruch von zwei Punkten, einer ist die Suche nach einer effektiven, einfach durchführbaren und einfachen Massenproduktion von Umgebungstemperaturkompensationsmaßnahmen; Die zweite ist die Verbesserung der Reaktionsgeschwindigkeit des Messgerätes auf den vorübergehenden Durchfluss, da die Erwärmungs- und Temperaturmesselemente um die Außenwand des Messrohres herum sind, ist die Verzögerungszeit größer, um den Niederdrucktyp (Durchmesser 3 * 0,1 Nickelrohr) zu messen.

Ihre Zeitkonstante beträgt 33 Sekunden; Hochdruck (Durchmesser 4 * 0,2 Edelstahlrohre) für 55 Sekunden. Für die Messung des Pulsationsflusses (z. B. Umlaufpumpenausgangs) kann das Messgerät einen Indikatorwert für den durchschnittlichen Durchfluss geben, aber für einen schnell sich ändernden momentanen Durchfluss kann das Messgerät nicht sofort reagieren, eine zu große Verzögerung im automatischen Regelsystem ist nicht zulässig und wird die Regelqualität ernsthaft beeinflussen. Experimentelle Bestimmung der reinen Verzögerungszeit des thermischen Massenflussmessers ist sehr kurz, etwa 0,5 bis 1 Sekunde, die Verzögerung des Durchflussmessers für das stufenförmige Durchflusssignal ist eine größere Zeitkonstante, mit einer integralen Indexkurve, die es uns ermöglicht, das Ausgangssignal reine Kreislaufverarbeitung durchzuführen, offensichtlich sollte diese Behandlung in der Differenzform sein, es spielt eine voraussetzende Rolle, die tatsächliche Schaltung verwendet die Form der Verstärkung, des geschlossenen Kreislaufs des integralen negativen Rückkoppels, eine vernünftige Auswahl der Rückkopplungskomponenten, die Reaktionszeit kann stark verkürzt werden.

Aus Abbildung 4 bekannt: Thermisches Gasmassenflussmesser Um eine ausreichende mechanische Festigkeit zu gewährleisten, wird das Messrohr im Verstärkungsrohr geschweißt, das Verstärkungsrohr erstreckt sich durch einen Messingkühlblock mit größerer Wärmekapazität in die Umgebung, so dass die äußere Leitung übernommen wird, wird der Kupferkühlblock als in der Umgebungstemperatur To angesehen, Aluminium und andere Temperaturen und Gehäuse bilden eine elektrische und magnetische Doppelschicht.