熱質(zhì)量流量計根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同分為毛細管熱質(zhì)量流量計和微機電系統(tǒng)熱質(zhì)量流量計。毛細管熱式質(zhì)量流量計的工作原理所謂毛細管熱式質(zhì)量流量計,顧名思義,是通過從氣體經(jīng)過的主通道分流出一小股氣體流,通過測量這一小部分氣體的質(zhì)量流量,計算出通過主通道的所有氣體質(zhì)量流量之和。并且加熱器和溫度測量元件通常在毛細管壁外部有噪聲,而側(cè)氣體通過毛細管內(nèi)部。用電阻絲纏繞的熱電偶。質(zhì)量流量計通電后,電阻絲開始發(fā)熱,熱量通過線圈外的絕緣層和管壁傳遞給通過毛細管的氣體,因此通過毛細管的氣體前后溫度發(fā)生變化,氣體質(zhì)量流量的數(shù)值與這種溫度變化成正比。氣體質(zhì)量流量可以用上面提到的金定律P/△T = A+B(Qm)k來計算。熱式質(zhì)量流量計是目前市場上主流且應(yīng)用泛的質(zhì)量流量計。從毛細管熱式質(zhì)量流量計的工作原理不難看出。
這類質(zhì)量流量計通常具有以下特點:
1。因為熱式質(zhì)量流量計的工作原理是以溫度為基礎(chǔ)的,所以熱式質(zhì)量流量計可以承受高壓。
2.測量響應(yīng)速度比較慢,啟動后通常需要預(yù)熱一段時間才能工作,達到規(guī)定的精度。因此,預(yù)熱時間的值通常可以在熱式質(zhì)量流量計的參數(shù)表上看到。
3.因為熱式質(zhì)量流量計的工作原理是基于氣體的傳熱能力,即氣體的比熱容,所以一個熱式質(zhì)量流量計只能測量一種氣體。目前一些熱式質(zhì)量流量計品牌的一些系列可以支持多種氣體,但實際上只是針對一些常用的惰性氣體。熱質(zhì)量流量計的制造商通常積累了多年的經(jīng)驗值,即將它們乘以一個系數(shù)進行轉(zhuǎn)換。如果測量精度不是很高,他們可以利用它們。或者,某些被測氣體的溫度和壓力變化波動很小,因此忽略氣體比熱容的變化。但本質(zhì)上,熱式質(zhì)量流量計的工作原理限制了它只能測量單一氣體的質(zhì)量流量。
4.熱式質(zhì)量流量計的毛細管是一種管徑長度與管道內(nèi)部強度比值較大的部件,容易在管壁上沉積水垢或被異物堵塞。毛細管和主氣體通道采用一體式設(shè)計,為不可拆卸部件。遇異物堵塞,不能正常工作,無法修復(fù),只能更換。
5.然而,由于毛細管與主氣道之間的一體化設(shè)計,熱式質(zhì)量流量計比其他工作原理的質(zhì)量流量計具有更好的密封性能,可以測量高腐蝕性氣體的質(zhì)量流量。這就是為什么具有熱工作原理的質(zhì)量流量計通常用于半導體工業(yè)中的蝕刻應(yīng)用。直通式熱式質(zhì)量流量計的工作原理直通式熱式質(zhì)量流量計的工作原理與上面的毛細管熱式質(zhì)量流量計有些相似,只是沒有旁路結(jié)構(gòu),直接在管道內(nèi)放置流量傳感器,測量通過管道的氣體質(zhì)量流量。直通式熱質(zhì)量流量計中使用的流量傳感器實際上是一個非常小的芯片,貼在管道內(nèi)壁上。因此,直通式熱式質(zhì)量流量計又被稱為熱貼片質(zhì)量流量計,還有一個高大的名字叫做MEMS質(zhì)量流量計。從毛細管熱式質(zhì)量流量計和直通式熱式質(zhì)量流量計的工作原理可以看出,直通式熱式質(zhì)量流量計的測量精度相對較差,通常用于精度要求不太嚴格的應(yīng)用場合,如石油化工行業(yè)。優(yōu)點是體積小,便于工業(yè)集成。常見的MEMS質(zhì)量流量計是瑞士的Axitris。差壓式質(zhì)量流量計的工作原理差壓式質(zhì)量流量計的工作原理是測量管道內(nèi)兩點之間的壓差。樓上說用層流片工作原理測量的叫Alicat。這個家庭的特點是煤氣可以隨意切換,但缺點是不能承受高壓。其實還有一種差壓式質(zhì)量流量計,是進口的,工作原理類似,采用文丘里管結(jié)構(gòu),使氣體做層流運動。