فلومتر سنج های حرارتی چگونه کار می کنند
جریان سنج های حرارتی از ویژگی های حرارتی سیال برای اندازه گیری جریان سیالی که در لوله یا مجرا جریان دارد استفاده می کنند. در یک فلومتر حرارتی معمولی ، مقدار گرمایی اندازه گیری شده به بخاری سنسور وارد می شود. مقداری از این گرما به مایع در حال جریان از بین می رود. با افزایش جریان ، گرمای بیشتری از دست می رود. میزان گرمای از دست رفته با استفاده از اندازه گیری دما در سنسور حس می شود. فرستنده از ورودی حرارت و اندازه گیری دما برای تعیین جریان سیال استفاده می کند. بیشتر جریان سنج های حرارتی برای اندازه گیری جریان های گاز استفاده می شود. فلومترهای حرارتی نمایانگر 2٪ از فروش فلومترهای جهانی است.
مقدار گرمای از دست رفته از سنسور به طراحی سنسور و خصوصیات حرارتی سیال بستگی دارد. خصوصیات حرارتی سیال با فشار و دما می تواند متفاوت باشد و متفاوت باشد ، با این وجود این تغییرات در اکثر کاربردها معمولاً کم است. در این کاربردها که خصوصیات حرارتی سیال در حین کار واقعی مشخص و نسبتاً ثابت است ، می توان از فلومترهای حرارتی برای اندازه گیری جریان جرمی سیال استفاده کرد زیرا اندازه گیری جریان حرارتی به فشار یا دمای سیال بستگی ندارد.
با این حال ، در بسیاری از کاربردها ، ویژگی های حرارتی مایع می تواند به ترکیب مایع بستگی داشته باشد. در این برنامه ها ، ترکیب متفاوت مایعات در حین کار واقعی می تواند بر اندازه گیری جریان حرارتی تأثیر بگذارد. بنابراین ، مهم است که تامین کننده جریان سنج حرارتی از ترکیب سیال مطلع شود تا بتوان از فاکتور کالیبراسیون مناسب برای تعیین دقیق دبی استفاده کرد. با توجه به این محدودیت ، از فلومترهای حرارتی معمولاً برای اندازه گیری جریان گازهای خالص استفاده می شود. تأمین کنندگان می توانند اطلاعات مربوط به کالیبراسیون مناسب را برای سایر مخلوط های گازی ارائه دهند ، با این حال دقت جریان سنج حرارتی بستگی به همان مخلوط گاز واقعی دارد که با مخلوط گازی که برای اهداف کالیبراسیون استفاده می شود ، باشد. به عبارت دیگر ، درصورت کالیبره شدن یک جریان سنج حرارتی برای یک مخلوط گاز معین ، اگر گاز جریان واقعی دارای ترکیب دیگری باشد ، کاهش می یابد.
Pluses و Minuses
حرارتی ها هزینه متوسطی دارند و برای گاز کم فشار مناسب هستند. آنها برای اندازه گیری جریان پشته و استفاده از نظارت بر انتشار مناسب هستند. مدل های درج در صورت استفاده از متر اندازه گیری لوله های بزرگ ، انتخاب بسیار خوبی برای اندازه های لوله های بزرگ است. بهترین ویژگی این است که اگر گاز مشخص باشد ، متر جریان واقعی جرم را بدون نیاز به درج فشار در محاسبه ، می خواند. دقت فقط متوسط است و آنها عمدتا برای گاز استفاده می شوند. برای جریان بخار مناسب نیست.
نحوه استفاده از فلومترهای حرارتی
فلومترهای حرارتی معمولاً برای اندازه گیری جریان جرمی گازهای تمیز مانند هوا ، ازت ، هیدروژن ، هلیم ، آمونیاک ، آرگون و سایر گازهای صنعتی استفاده می شوند. مخلوط هایی مانند جریان پشته دودکش و جریان بیوگاز را می توان زمانی اندازه گیری کرد که ترکیب آنها مشخص باشد. یک مزیت این فناوری وابستگی آن به خصوصیات حرارتی است که تقریباً مستقل از چگالی گاز هستند. هنگام استفاده از فلومترهای حرارتی ، برای اندازه گیری جریان گازهای دارای ترکیب ناشناخته و / یا متفاوت ، مانند گازهای دفع کننده هیدروژن و سایر مخلوط هایی که می توانند به طور نامتناسب بر اندازه گیری فلومتر حرارتی تأثیر بگذارند ، مراقب باشید.
فلومترهای حرارتی را می توان در گازهای تمیز ، بهداشتی و خورنده ای که خصوصیات حرارتی سیال مشخص است ، اعمال کرد. فلومترهای حرارتی معمولاً برای اندازه گیری گازهای خالص استفاده می شوند ، مانند این که برای آزمایش های آزمایشگاهی و در تولید نیمه هادی استفاده می شود. وقتی خصوصیات حرارتی گاز مشخص است ، می توانند از آنها در کارخانه های شیمیایی و پتروشیمی نیز استفاده کنند. با توجه مناسب به مصالح ساختمانی ، می توان جریان گازهای خورنده مانند کلرید هیدروژن و سولفید هیدروژن را اندازه گیری کرد.
صنایعی که استفاده می شود
به ترتیب اندازه ، اینها در صنایع نفت و گاز ، نیرو ، مواد شیمیایی ، آب و ضایعات ، فلزات و معادن ، مواد غذایی و آشامیدنی ، خمیر کاغذ و کاغذ ، صنایع دارویی و نساجی استفاده می شوند.
احتیاط های کاربردی برای جریان سنج های حرارتی
فلومترهای حرارتی نباید روی مایعات ساینده اعمال شوند زیرا می توانند به سنسور آسیب برسانند. مایعاتی که سنسور را می پوشانند می توانند رابطه بین خصوصیات حرارتی سیال و اندازه گیری را تغییر دهند و بر اندازه گیری جریان تأثیر منفی بگذارند. پوشش گسترده می تواند سنسور را غیرفعال کند مگر اینکه سنسور به طور معمول تمیز شود. این می تواند تعمیر و نگهداری مرتبط با این فلومترها را افزایش دهد.
متفاوت بودن درصد اجزای خاصی که دارای خواص حرارتی متفاوت از مقادیر کالیبره شده هستند ، می تواند باعث نادرست بودن فلومترهای حرارتی شود. به عبارت دیگر ، جریان سنج های حرارتی اغلب برای کاربردهایی با مایعات که دارای ترکیبات مختلف و اجزای ناشناخته هستند مناسب نیستند. با این حال ، در برخی از برنامه ها ، جریان سنج های حرارتی می توانند به طور معقول و دقیق اندازه گیری کنند ، زمانی که جریان جریان حاوی اجزایی با خصوصیات حرارتی مشابه باشد.
آئروسل ها و گازهای دارای قطرات می توانند باعث بی نظمی جریان سنج های حرارتی و یا اندازه گیری جریان مقیاس کامل شوند. این است که استفاده زیاد از مقدار انرژی گرمایی مورد استفاده برای گرم کردن مایع / قطره به عنوان سیگنال جریان بالا تفسیر می شود. کار کردن یک فلومتر حرارتی بالاتر از حداکثر دبی آن معمولاً به جریان سنج آسیب نمی رساند اما می تواند باعث خطای اندازه گیری شود زیرا منحنی کالیبراسیون آن می تواند غیر قابل پیش بینی شود.
