为什么选热式质量流量计

为什么选热式质量流量计
热式质量流量计(thermal mass flowmeter, TMF)是利用传热原理检测流量的仪表，即利用流动的流体与热源(流体通道内加热体或管壁外加热体)之间热量交换关系来测量流量的仪表。
    20世纪60年代，美国首先为宇航业所需气体质量控制开发出TMF正式产品，其后应用于半导体工业的制造设备上，得到很大发展，后又扩展到其他工业应用领域。近年还在工业应用上从测量气体扩大到测量液体。
    由于气体TMF日趋成熟且应用面不断拓宽，国际标准化组织(ISO)已制定有关“规范、检验、安装、运行和校准”气体TMF的国际标准ISO 14511: 2001。
    世界工业发达国家已有众多制造企业生产TMF和热式流量开关(thermal flow switch)投放市场，20世纪90年代初中期，世界范围TMF销售额占流量仪表的3%-8%，年销售台数1.75万-4.5万台。
    我国开发TMF较晚，20世纪70年代才由北京化工研究院和冶金部矿冶研究院、上海光华仪表厂分别研制了气体和液体TMF。
    TMF的特点
    ①能测量极低流速和微小流量;能测低压气体流量，甚至是真空状的分子流。
    ②无活动部件，可靠性高。
    ③无压力损失或压力损失很小。基型热分布式TMF无阻流元件，不存在测量引起的压力损失;带分流管热分布式TMF和侵入式TMF虽有阻流件，压力损失也不大。
    ④测量气体流量时，常以标准状态下的体积流量单位表示，介质温度/压力变化几乎不影响所测量值。若标准状态下密度恒定(即组分不变)，则类似于质量流量。
    ⑤仪表系数随气体种类或混合气体组分而变，不能测量质量热容(比热容)变化的流体。因气体种类或组分改变，其定压比热容cp和热传导系数随之而变，影响侧量值。更不能用于混相流体或可能产生相变流体。
    ⑥热分布式TMF用于CO、N₂、O₂等接近理想气体的双原子气体，可直接用空气校
准流量。应用于其他气体只需按介质种类作系数换算。热消散效应(金氏定律)TMF则必须用所测气体校准。
    ⑦气体比热容会随着温度/压力而变，但若所侧气体温度/压力不高，且变化幅度不大，则可视为常数.
    ⑧大部分TMF响应慢，应用于脉动流时将受到限制，对黏性液体在使用上亦受到限制。
    ⑨被测流体洁净度要求较高，热分布式TMF测量管内壁沉积尘垢会影响测量值，必须定期清除，毛细管型热分布式TMF更有测量通道易堵塞的缺点。金氏定律TMF要求相对低些，但检测元件积聚尘埃也要影响测量值。
    ⑩对微小流量而言，TMF会给流体带来相当热量，对某些流体(如易汽化液体)使用受到一定制约。
 
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