气体质量流量计工作原理
质量流量计(MFC)原理

质量流量计(MFC)原理质量流量计(MFC)原理及如何来选择使⽤⾸先什么是质量流量计(MFC)?质量流量计,即Mass Flow Meter(缩写为MFM),是⼀种精确测量⽓体流量的仪表,其测量值不因温度或压⼒的波动⽽失准,不需要温度压⼒补偿。
质量流量控制器,即Mass Flow Controller(缩写为MFC),不但具有质量流量计的功能,更重要的是,它能⾃动控制⽓体流量,即⽤户可根据需要进⾏流量设定,MFC⾃动地将流量恒定在设定值上,即使系统压⼒有波动或环境温度有变化,也不会使其偏离设定值。
简单地说,质量流量控制器就是⼀个稳流装置,是⼀个可以⼿动设定或与计算机联接⾃动控制的⽓体稳流装置。
质量流量计/质量流量控制器的主要优点是什么?(1)流量的测量和控制不因温度或压⼒的波动⽽失准。
对于多数流量测控系统⽽⾔,很难避免系统的压⼒波动及环境和介质的温度变化。
对于普通的流量计,压⼒及温度的波动将导致较⼤的误差;对于质量流量计/质量流量控制器,则⼀般可以忽略不计。
(2)测量控制的⾃动化质量流量计/质量流量控制器可以将流量测量值以输出标准电信号输出。
这样很容易实现对流量的数字显⽰﹑累积流量⾃动计量﹑数据⾃动记录﹑计算机管理等。
对质量流量控制器⽽⾔,还可以实现流量的⾃动控制。
通常,模拟的MFC/MFM输⼊输出信号为0~+5V或4~20mA,数字式MFC/MFM还配有RS232或RS485数字串⾏通讯⼝,能⾮常⽅便地与计算机连接,进⾏⾃动控制。
(3)精确地定量控制流量质量流量控制器可以精确地控制⽓体的给定量,这对很多⼯艺过程的流量控制﹑对于不同⽓体的⽐例控制等特别有⽤。
(4)适⽤范围宽,有很宽的⼯作压⼒范围,我们的产品可以从真空直到10MPa;可以适⽤于多种⽓体介质(包括⼀些腐蚀性⽓体,如HCL);有很宽的流量范围,我们的产品最⼩流量范围可达0~5 sccm,最⼤流量范围可达0~200 slm。
流量显⽰的分辨率可达满量程的0.1%,流量控制范围是满量程的2~100% (量程⽐为-- 50:1),因此在很多领域得到⼴泛应⽤。
科里奥利质量流量计工作原理

科里奥利质量流量计工作原理
科里奥利质量流量计是一种常用的流量测量仪器,它利用科里奥利效应来测量气体的质量流量。
其工作原理如下:
1. 气体进入流量计后,流经一个热电偶和一个辅助热电偶。
热电偶的位置要求在气体的流动方向上。
2. 两个热电偶都受到一个恒定的加热电流作用,使其保持在一定的温度差(通常为10℃)。
3. 气体流过热电偶时,根据科里奥利效应,热电势的大小与流过热电偶的气体的质量成正比。
4. 由于气体的质量流量与流过热电偶的气体的质量有关,所以可以通过测量热电势的大小来得到气体的质量流量。
5. 测量到的电位信号经过放大和处理后,可以将其转换为标准的电流信号或数字信号,以便进行进一步的分析和记录。
总结起来,科里奥利质量流量计通过测量气体流过热电偶时引起的热电势变化来间接地得到气体的质量流量。
这种测量原理简单可靠,并且对气体的压力和温度变化不敏感,因此在工业自动化控制和科学研究领域得到广泛应用。
热式气体质量流量计-360百科

热式气体质量流量计-360百科热式气体质量流量计是利用热扩散和热分布的原理,利用气体带走热量的多少来计算流量。
其测量结果受温度、压力变化影响较小,量程比可达到30∶1,安装方式为插入式,基本没有压力损失,适用于测量介质组分比较稳定的干燥气体的流量。
1、工作原理:大流量:热扩散原理,利用气体带走多少热量决定流量;小流量:热分布原理;2、系统组成:简单无活动部件、常温一体化、高温分体式;3、适用测量介质:干燥气体,介质组分稳定;4、系统误差:±1% 质量流量精度;5、系统智能化:多项参数修改,智能化;6、检定:工厂标定数据储存在仪表里,可以现场检定仪表性能,结果可溯源;7、量程比:大量程比,保证精度的前提下30∶1;8、流量结果:质量流量,温度、压力变化影响小;9、温压补偿:不需要;10、安装:小口径:管道式;大口径:插入式;安装简单快捷:不需要保温\导压管路,前后;直管段:3D/5D;安装成本低:在管道360范围内任何角度都可以安装;11、维护:属于免维护型,如需维护,可以实现在线不停产插拔维护;12、工厂标定:密闭环路模拟实际工况标定每一台都要实际标定;13、响应时间:1s;14、压力损失:插入式基本没有压力损失;15、系统重复性:重复性较好;16、温度对测量系统精度的影响:在±25℃范围内,±0.04 %FS;在±25~50℃范围内,±0.06 %FS;17、压力对测量系统精度的影响:压力变化0.006895MPa,精度影响0.02% FS;18、系统造价:性价比非常高,小口径相对价格高,大口径比孔板产品还便宜。
热式气体质量流量计应用与安装

热式气体质量流量计应用与安装隨着技术的发展,热式质量流量计应用得越来越广,在此情况下,对热式气体质量流量计的应用与安装做一些分析,本文作出如下分析,仅供参考。
标签:热式气体质量流量计;制造原理;应用;安装一、前言本文主要通过对热式质量流量计的介绍,通过绍质量流量计的原理、特点、应用范围,流量计的运行要求,阐述热式气体质量流量计的安装技术要求和应用注意事项。
二、热式质量流量计工作原理热式气体质量流量仪表其制造原理有两种,第一种是在测量管上建立一个热分布场,当介质沿温度分布场流动时,热分布场便随之改变,依据其特点称为热传导分布式流量计,因热分布场的建立是在一个特制的管段上,也称为管段式;第二种是利用金氏定律制造的流量计,金氏定律描述了热消散(冷却)效应与流速、温度之间的关系,在制造结构上由于其检测部分插入所测管道内,因而称为浸入式。
2.1、基于热分布原理所制造的热式气体质量流量计热分布式气体质量流量计的原理如下图1所示。
其结构及元件的作用如下:(1)流量传感器:将绕组、电阻、检测元件集成一管段内构成传感器。
(2)绕组:检测与加热,与电阻一起组成电桥。
(3)测量管内壁;与被测流体直接接触。
(4)转换器:含恒流电流(5)和放大器(6),主要作用是提供加热电源并对电流信号检测与输出。
其工作过程为:恒流电源(5)一个恒定的电流,电流通过线圈时产生热量,热量通过线圈的绝缘层、测量管传导给所测量的流体的边界层,再通过边界层传导给测量管内和介质。
当测量管内介质无流速时,其温度分布见测量管轴向温度分布中Q=0的虚线所示,在流体的上下两端处于一种对称分布状态,其对称线为测量管的中心线,在这种状态下电桥处于一种平衡的状态,其电流输出为零;如果测量管内有介质流动时(沿箭头方向),流体将部分热量由上游沿着箭头方向带给下游,从而改变了温度的分布(温度分部见测量管轴向温度分布中实线所示),温度改变导致检测电阻值的改变,电桥处于一种不平衡状态,产生电流输出,由电桥测出两组线圈电阻值的变化,进而求得两组线圈平均温度差ΔT。
热式气体质量流量计的工作原理

热式气体质量流量计的工作原理热式气体质量流量计的工作原理热式气体质量流量计是一种通过测量气体传热能力来确定气体流量的仪器。
其工作原理基于热传导定律和恒温热源原理。
一、基本原理1. 热传导定律热传导定律是指在温度差的作用下,物质内部由高温区向低温区传递热量的规律。
根据此定律,可以通过测量物质中两点之间的温度差来确定物质中的能量传递速率。
2. 恒温热源原理恒温热源原理是指一个恒定温度的物体可以作为一个恒定的热源,从而使得在其周围流动的气体保持恒定的温度。
二、结构和工作过程1. 结构热式气体质量流量计主要由加热丝、测温丝、外壳和电路板等组成。
其中加热丝和测温丝分别被安装在管道内部,用于测量管道内部气体的传导能力。
2. 工作过程当气体通过管道时,加热丝不断地将热量传递给气体,使得气体的温度升高。
测温丝则用于测量管道内部气体的温度。
由于加热丝和测温丝之间存在一定的距离,因此在气体流过后,测温丝所测得的温度会有一个延迟。
根据恒温热源原理,当气体流量增加时,管道内部的气体流动速度也会增加。
由于气体流动速度的增加会导致测温丝所测得的温度变化更加迅速,因此可以通过比较不同时间点所测得的温度差来确定气体流量。
三、工作特点1. 精确性高热式气体质量流量计具有精确性高、响应速度快等特点。
其精确性主要取决于加热丝和测温丝之间的距离、电路板设计等因素。
2. 适用范围广热式气体质量流量计适用于多种气体介质,并可在较宽范围内进行流量检测。
同时,其结构紧凑、安装方便,可广泛应用于工业自动化、环境监测等领域。
3. 不易受环境影响热式气体质量流量计不受气体密度变化、湿度变化等环境因素的影响,因此具有较高的稳定性和可靠性。
四、应用领域热式气体质量流量计广泛应用于石油化工、食品医药、环保监测等领域。
例如,在石油化工生产过程中,热式气体质量流量计可用于测量管道内部液态或气态介质的流量,从而实现对生产过程的控制和优化。
在环保监测中,热式气体质量流量计可用于监测废气排放情况,从而确保环境保护的有效实施。
氢燃料电池中气体质量流量计的工作原理

氢燃料电池中气体质量流量计的工作原理
《氢燃料电池中气体质量流量计的工作原理》
氢燃料电池中气体质量流量计是用于测量氢气的质量流量的仪器。
它的工作原理基于质量守恒和流体动力学定律。
气体质量流量计通常包括一个流量传感器和一个转换器。
流量传感器根据氢气的流动引起的一定压力降进行测量,一般使用热敏传感器、流体振动或压差传感器等原理进行测量。
其中,热敏传感器利用氢气流过传感器时,通过测量传感器的温度变化来确定氢气的质量流量。
氢气的流动会带走传感器的热量,使传感器温度降低。
通过测量传感器表面温度的变化,可以计算出氢气的质量流量。
流体振动质量流量计则是利用氢气流经特定形状的元件时,产生脉动压力信号,通过测量这些信号的频率和振幅来确定氢气的质量流量。
压差传感器则是通过测量氢气流经两个具有不同压力的点之间的压差来确定质量流量。
氢气的质量流量与压差呈正相关关系,而压差与流速之间呈负相关关系,因此可以通过测量压差来间接计算氢气的质量流量。
转换器则将传感器测得的信号转换为电信号,并进行放大、滤波和处理,最终将质量流量的数值显示出来。
通过以上测量原理,氢燃料电池中的气体质量流量计能够准确、实时地测量氢气的质量流量,为燃料电池系统的运行提供重要的监测和控制参数。
气体质量流量计原理

气体质量流量计原理气体质量流量计是一种用于测量气体流量的仪器,它将气体质量作为测量参数。
其原理基于热物理效应,可以用来测量各种气体的流量,广泛应用于化工、医药、冶金、航空等领域。
一、气体质量流量计的基本组成气体质量流量计主要由传感器、信号处理器、显示器和控制器四部分组成。
传感器是测量气体质量流量的核心部件,通常采用热毛细管技术、热膜技术或者微流控技术实现。
信号处理器接收传感器输出的信号,并将其转换为数字量,并进行校准、线性化等处理。
显示器将处理后的数据以数字或者图形的形式显示。
控制器则是对气体质量流量进行控制和调节的核心,通过控制阀门或者泵等设备实现。
二、热物理效应原理气体质量流量计的工作原理基于热物理效应。
当气体通过热丝或者热膜时,这个加热物体会失去一定的热量,且与气体流量成正比。
在气体流量不同的情况下,热丝或者热膜会产生不同的温度变化,进而实现气体流量的测量。
三、热毛细管技术热毛细管气体质量流量计是一种测量气体流量的传统技术。
其基本原理是利用热丝或者热膜加热毛细管中的气体。
通过测量热丝或者热膜的加热功率和温度变化,可以计算出气体的质量流量。
热毛细管气体质量流量计的特点是测量范围广,可以测量各种气体的流量。
热毛细管属于热敏元件,灵敏度不高,且在高速气流下容易受到干扰。
四、热膜技术热膜气体质量流量计是一种新型的传感器,其基本原理是采用热膜作为测量元件。
由于热膜的热导率比热丝低,因此在气体流动下,热膜的温度变化比热丝更为明显。
通过测量热膜表面温度的变化,可以得到气体质量流量的数据。
热膜气体质量流量计的特点是响应速度快、灵敏度高、输出信号稳定。
热膜的寿命较短,容易受到杂散热影响,需要经常进行校准和维护。
五、微流控技术微流控气体质量流量计是一种基于微流控技术的新型传感器。
其基本原理是通过微流道和微加热器等微观结构实现对气体流量的测量。
在气体流动过程中,微通道内的热量传递和质量交换等微观效应会影响气体温度和流速的变化,进而实现气体质量流量的测量。
热式气体质量流量计工作原理

热式气体质量流量计工作原理
热式气体质量流量计(或称热式流量计)是利用传感器受流体冷却效应变化来测量气体质量流量的仪器。
热式流量计通常由两个传感器组成,一个作为“加热器”,另一个作为“测温器”。
传感器通常采用可供直流通电的纯电阻丝或薄膜材料制成。
工作原理如下:
1. 加热器传感器:加热器被通电,使得传感器加热到设定温度,保持一个稳定的热平衡。
当气体流过加热器传感器时,气体带走了一部分热量,导致传感器温度降低。
2. 测温器传感器:测温器传感器位于加热器传感器的下游。
该传感器被设计为只测量气体的温度,而不受气体质量流量的影响。
3. 温差测量:通过测量加热器和测温器之间的温差来确定气体质量流量。
当气体流量增加时,气体带走的热量也增加,导致加热器温度下降更多,从而增加了加热器与测温器之间的温差。
4. 测量和计算:根据加热器与测温器之间的温差以及已知的加热器特性和气体性质,可以计算出气体的质量流量。
值得注意的是,热式流量计对气体的物性参数要求较高,如气
体密度、比热容等。
因此,在使用热式流量计时需要提供准确的气体物性参数,以获得更准确的流量测量结果。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
气体质量流量计工作原理
气体质量流量计是一种测量气体流量的装置,它通过测量气体流经装置的质量来实现流量的测量。
其工作原理可以分为两个关键步骤,包括质量传感和流动测量。
首先,质量传感是气体质量流量计的核心部分,负责将气体流过来的质量转化为可测量的信号。
最常用的方式是使用热物理特性来实现质量传感,即利用热扩散和冷却效应测量质量流量。
基于热物理特性的质量传感,主要通过一个热丝电阻或热敏电阻来实现。
在整个气体质量流量计中,热丝电阻或热敏电阻位于装置的流道中,当气体流过时,热丝电阻或热敏电阻发出的热量会因为热扩散的原因而被气体带走,导致热丝电阻或热敏电阻温度发生变化。
在测量中,仪器会通过不同的控制机制保持热丝电阻或热敏电阻恒定的温度(通常称为“工作点温度”),这样可以保证测量结果的稳定性。
当气体流过时,热丝电阻或热敏电阻的温度会发生改变,进而使其电阻值发生变化。
通过测量电阻值的变化,就可以计算出气体质量流量。
其次,气体质量流量计中的流动测量用于测量气体的流速,这是质量传感的重要前提。
流动测量的主要方法有多种,例如差压法、超声波法和旋涡测量法等。
差压法是基于流体静、动压差的原理,通过在气体流动通道两侧装置测压传感器,
测量气体流动时产生的压差,再通过一定转换关系即可计算出气体流速。
超声波法则是基于超声波在气体中的传播速度与气体流速之间的关系来完成流速测量,通过发射和接收超声波的传感器就可以计算出气体流速。
旋涡测量法则是基于气体流过旋涡产生的涡轮,通过测量涡轮的转速可以推算出气体流速。
在进行流量测量时,质量传感和流动测量是密切联系的,只有两者的数据同时获取才能实现准确的气体质量流量测量。
因此,在气体质量流量计中,两个步骤的数据获取和处理是相互依赖的,需要考虑到传感器的响应特性、控制算法和信号处理等因素。
综上所述,气体质量流量计通过质量传感和流动测量实现对气体流量的测量。
质量传感通过热物理特性,测量气体流过时热丝电阻或热敏电阻的温度变化,从而获得气体质量的信息。
流动测量则用于测量气体的流速,通过不同的测量方法得到气体的流速数据。
两者相辅相成,确保气体质量流量计的准确性和稳定性。