热式质量流量计的传热原理与应用

2025-12-19 关注次数:15

热式质量流量计是基于传热特性直接测量气体或液体质量流量的仪器,其核心工作原理是通过检测流体流动引起的传热变化来感知流体流量,无需进行温度和压力补偿,简化了测量系统。

热式质量流量计的传感器由加热元件和温度检测元件组成。无流体流动时,加热元件周围的温度场均匀;当流体流经时,加热元件的热量被流体带走,导致加热元件与温度检测元件之间的温差发生变化(或维持恒定温差所需的加热功率发生变化)。通过检测这一变化,即可确定流体的质量流量。

此类流量计特别适用于测量气体,尤其是低雷诺数气体,具有响应速度快、压力损失小等优点。在过程工业中广泛用于氢气、氧气、天然气、压缩空气等气体的流量测量与控制,同时在半导体制造、环境监测、实验室仪器、燃料电池气体控制等领域也发挥着重要作用。

但热式质量流量计在液体中的应用存在局限性,主要适用于清洁、低粘度液体(如水、溶剂等),适用范围相对较窄。此外,其性能与液体的比热容相关,实际应用中需注意,流体的导热系数对测量精度影响显著,对于导热系数未知的流体,使用前需进行校准以保证测量可靠性。