西森熱式質量流量計原理和結構之二

   西森熱式質量流量計金氏定律的熱絲熱散失率表述各參量間關系，如式所示。

H/L = △T[λ+2（πλC_vpUd）^1/2]

           式中H/L—單位長度熱散失率，J/m·h;

             △T—熱絲高于自由流束的平均升高溫度，K;

             λ—流體的熱導率，J/h·m·K;

             C_v—定容比熱容，j/kg·K;

             P—密度，kg/m³;

             U—流體的流速，m/h;

             d—熱絲直徑，m;   

   如上圖左所示，兩溫度傳感器(熱電阻)分別置于氣流中兩金屬細管內，一熱電阻測得氣流溫度T;另一細管經功率恒定的電熱加熱，其溫度T_v高于氣流溫度，氣體靜止時T_v最高，隨著質量流速pU【質量流速pU=（流體密度p）X（流速U）】增加，氣流帶走更多熱量，溫度下降。測得溫度差△T=Tv一T。這種方法稱作“溫度差測量法”或“溫度測量法”。

▲熱式質量流量計

   消耗功率P和溫度差△T如式12.3所示比例關系，式中B，C，K均為常數，K在1/3～1/2之間。從式12.2便可算出質量流速，乘上點流速與管道平均流速間系數和流通面積得質量流量q_m，再將式12.3變換成式12.4。

P=[B+C(pU)^K]△T   （12.3）

P△T=D+E_qm^K   （12.4）

   式12.4中E是與所測氣體物性如熱導率、比熱容、粘度等有關的系數，如果氣體成分和物性恒定則視為常數。D則是與實際流動有關的常數口

   若保持△T恒定，控制加熱功率隨著流量增加而增加功率，這種方法稱作“功率消耗測量法”。