熱式流量計(jì)工作原理詳解

熱式流量計(jì)基于熱擴(kuò)散或熱量轉(zhuǎn)移原理測量流體質(zhì)量流量，其核心是通過檢測流體與加熱元件之間的熱交換關(guān)系來推算流量以下是其工作原理的詳細(xì)分類與實(shí)現(xiàn)方式：

一、工作原理分類

熱導(dǎo)式（恒功率法）?

通過加熱元件（如鉑電阻）加熱流體，測量上下游溫差（ΔT）與流量的關(guān)系?。

公式?：質(zhì)量流量 ????∝???????Δ??q m ∝ c p ?ΔTP （??P為加熱功率，????c p 為比熱容）。

特點(diǎn)?：適用于小流量測量，但對流體比熱容敏感。

熱量式（恒溫差法）?

維持加熱元件與流體間的恒定溫差，通過調(diào)節(jié)加熱功率計(jì)算流量?。

公式?：質(zhì)量流量 ????∝??Δ??q m ∝ ΔTP

 （ΔT為恒定值）。

特點(diǎn)?：響應(yīng)更快，工業(yè)中更常用。

二、傳感器結(jié)構(gòu)與工作流程

雙傳感器設(shè)計(jì)?

速度傳感器（RH）?：作為加熱源，直接接觸流體?。

溫度傳感器（RMG）?：檢測流體溫度，與RH形成溫差信號?。

信號轉(zhuǎn)換?

溫差信號通過惠斯通電橋轉(zhuǎn)換為電壓，再經(jīng)微處理器線性化處理為流量值。

三、關(guān)鍵物理現(xiàn)象

熱擴(kuò)散效應(yīng)?：流體流速越快，帶走的熱量越多，導(dǎo)致加熱元件溫度下降?

四、技術(shù)限制

流體要求?：僅適用于干燥、清潔氣體，含濕或顆粒流體會顯著降低精度?。

非線性補(bǔ)償?：需通過數(shù)字線性化技術(shù)（如軟件算法）修正傳感器非線性特性。

通過上述原理，熱式流量計(jì)實(shí)現(xiàn)了對氣體質(zhì)量流量的直接測量，但其精度受流體物性和工況影響較大?