熱式質(zhì)量流量計(jì)
熱式質(zhì)量流量計(jì)（Theermal Mass flowmeters,簡稱TMF）在國內(nèi)習(xí)慣稱為熱式流量計(jì)，是利用流體流過外熱源加熱的管道時(shí)產(chǎn)生的溫度場(chǎng)變化來測(cè)量流體質(zhì)量流量，或利用加熱流體時(shí)流體溫度上升某一值所需的能量與流體質(zhì)量之間的關(guān)系來測(cè)量流體質(zhì)量的一種流量儀表。一般用來測(cè)量氣體的質(zhì)量流量。具有壓損低；流量范圍度大；高精度、高重復(fù)性和高可靠性；無可動(dòng)部件以及可用于極低氣體流量監(jiān)測(cè)和控制等特點(diǎn)。
1.托馬斯流量計(jì)
2.
浸入型熱式質(zhì)量流量計(jì)
浸入型TMF是在原來熱線接觸式流量計(jì)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種堅(jiān)固型熱式質(zhì)量流量計(jì)，它解決了接觸式TMF在結(jié)構(gòu)上的缺陷，采用適用于工業(yè)應(yīng)用的堅(jiān)固的高可靠性傳感器，近二十多年來得到了很快的發(fā)展。
① 浸入型熱式質(zhì)量流量計(jì)原理
② 浸入型熱式質(zhì)量流量的分類
③ 浸入型熱式質(zhì)量流量計(jì)的特點(diǎn)
3.熱分布型熱式質(zhì)量流量計(jì)
從圖6-14的曲線可知，浸入型TMF工作在曲線的后半段，質(zhì)量流量與溫差ΔT成反比，不能用來測(cè)量微小流量。熱分布型TMF是近二十多年來發(fā)展起來的測(cè)量微小氣體流量的儀表。它工作在圖6-14曲線的前半段，在一定的流量范圍內(nèi)，質(zhì)量流量與溫差ΔT成正比，廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體制備、石油化工、冶金、制藥、原子能等工業(yè)中微小氣體流量測(cè)量。
① 熱分布型熱式質(zhì)量流量計(jì)的原理
②熱分布型熱式質(zhì)量流量計(jì)的結(jié)構(gòu)與分類
熱分布型TMF傳感器從結(jié)構(gòu)上可以分成兩類：一類是基型傳感器，另一類是分流型傳感器。當(dāng)流量很小時(shí)，傳感器輸出信號(hào)E與通過測(cè)量管的氣體質(zhì)量流量qm或標(biāo)準(zhǔn)體積流量qv之間有良好的線性關(guān)系，此時(shí)可用基型傳感器；當(dāng)流量超過一定值，就應(yīng)用分流型傳感器。
基型傳感器如圖6-20所示。主要元件是測(cè)量管和繞在測(cè)量管外的電阻絲。為了保證傳感器對(duì)流量變化的響應(yīng)時(shí)間不至于太大，測(cè)量管應(yīng)該是導(dǎo)熱性能良好的薄壁管。管徑應(yīng)相對(duì)很小，長度與直徑的比在50~100之間，保證管內(nèi)流動(dòng)為層流流動(dòng)。電橋電源和電橋輸出信號(hào)通過屏蔽電纜引出傳感器外與轉(zhuǎn)換器相接。
基型傳感器的流量上限很小，一般小于幾升/小時(shí)。分流型傳感器以分流的形式擴(kuò)大熱分布型TMF的測(cè)量范圍，其原理如圖6-21所示。流體進(jìn)入流量傳感器后分成兩路，一路進(jìn)入傳感器測(cè)量管m1，另一路進(jìn)入旁路m2.流體進(jìn)入旁路時(shí)造成一定的壓降Δp（p1-p2）以迫使改變旁路壓降，可以影響分流系數(shù)K，從而可以得到不同的流量范圍。式6-24表明，分流系數(shù)K必須是常數(shù)，流量計(jì)才能正常工作。由于測(cè)量管中的流動(dòng)為層流流動(dòng)，壓降與流量成正比，如果旁路管中的流動(dòng)也為層流流動(dòng)，則分流系數(shù)K就為常數(shù)。不管總流量如何變化，通過測(cè)量管的流量與總流量之間始終有一固定的分流比。如果用孔板旁路，由于孔板兩側(cè)的壓降與流量的平方成正比，分流系數(shù)K將隨流量的改變而變化，引起測(cè)量誤差。這種情況下，可以在測(cè)量管上設(shè)置阻流件，使測(cè)量管上產(chǎn)生的壓降也與流量的平方成正比，從而保證固定的分流比K不變。
分流型傳感器可以將流量上限擴(kuò)大到40m3/h甚至更大。
