Тепловые расходомеры

Принцип действия: зависимость температуры тонкого нагревателя от расхода (скорости потока) среды вследствие теплопереноса. В основном используют для измерения расхода газа.

1 - тонкостенная никелевая трубка (δ =0,1 мм);

2,3 - терморезисторы-нагреватели из тонкой медной проволоки сопротивлением R _t1, R _t2;

4 - усилитель;

R ₁, R ₂ - резисторы мостовой измерительной схемы;

U _стаб - стабилизированный источник питания.

Чувствительный элемент теплового расходомера образован тонкостенной никелевой трубкой 1, на наружной поверхности которой размещены два терморезистора R _t1, R _t2 (2,3). Терморезисторы выполнены из тонкой медной проволоки и включены в мостовую измерительную схему с резисторами R ₁; R ₂. Для питания мостовой схемы используют стабилизированный источник U _стаб. Выходной сигнал с мостовой схемы поступает в усилитель 4 и далее на измерительный прибор.

При включении питания терморезисторы R _t1 и R _t2 нагреваются проходящим током до температуры около 50 °С. В отсутствие потока среды (Q =0) резистором R ₁ устанавливают выходной сигнал, равный нулю.

Протекающий по трубке 1 поток газа Q охлаждает терморезисторы R _t1 и R _t2, однако, температура терморезистора R _t1 будет меньше, чем R _t2 из-за явления теплопереноса. Возникающий дисбаланс моста зависит от скорости теплопереноса и приводит к появлению сигнала, который зависит от расхода газа Q.

Свойства тепловых расходомеров:

- практически линейная шкала;

- тонкостенный чувствительный элемент ограничивает избыточное давление до 0,1 МПа;

- чувствительность к положению в пространстве; отклонение от горизонтального положения вызывает конвективные потоки;

- показания расходомера зависят от химического состава газа, т.к. скорость теплопереноса зависит не только от скорости потока (расхода), но и от теплоемкости газа; статическая характеристика расходомера для иного газа может быть определена экспериментально или рассчитана по уже известной характеристике через теплоемкость газов;

- зависимость показаний от температуры и давления;

- применяют для измерения расхода от 0 до 3 дм³/ч с погрешностью ±2 %; для измерения больших расходов следует использовать парциальные расходомеры.

Дата добавления: 2014-01-14