热导式流量计的应用浅析

　　流体的流动和热量的移动以及流动的流体和固体间的热量交换存在着密切的关系，可以利用这种关系来测量流体的流量和流速。这种应用热能来测量流量的方法，早在20世纪70年代就已经开始了。但是热导式流量计的应用开发，还是近几年的事情，目前国内应用还不很广泛。最近，我厂引进了美国Intek公司的热导式流量计应用于焦炉煤气的流量检测，经过一段时间的摸索体会，现对其作一简略的浅析。

　　1测量原理

　　热导式流量计的测量方法，是依据发热元件耗散热量与流速的关系而实现的。其方法是将置于流体中的很细的金属丝，通以电流加热，由于流体的流动将迫使热丝冷却，并且被冷却的程度是随流速而变化的。因此，通过测量热丝电阻值的变化可以求出流速和流量。

　　根据物体与流体间的热传导关系，可得出热丝耗散热量Qt与流速v之间的关系为:

　　由于加热电流和热量之间具有关系，则上式可写成:

　　在上式中，已将流速测量变为电参数的测量，如果热丝的温度保持不变，则电阻R为常数，此时电流为流速的函数，即:

　　2构成

　　热导式流量计目前的品种较多，我厂现应用的是插人式热导式流量计。其组成是由一个变送器和一套电子装置构成，电子装置用于信号处理，通过防爆壳体组装在变送器上，其变送器的插入部分是由2个热传感器组成，其中一个与流体形成热平衡并提供一流体的温度基准，而另一个热传感器为功率恒定的热加热器，其温度T稍高于流体温度，流体静止时温度最高，随着流体流速的增加，流体带走了热量，温度下降，测得温度差为△T=T-T0。由于流体从传感器上所带走的热量与流体速度相关，因此，测得的基准传感器与加热传感器之间的温度差，即为所测流体速率的函数。电子装置实际是一个CPU电路，其中电流控制电路对所测温度差进行放大和转换，其信号再通过演算电路进行演算、放大、转换，最后产生4一20mA的直流流量信号输出，如图1。

　　3特点

　　(1)可测量低、中、高流速的流体，使用范围较宽，量程比大于10：1.

　　(2)无运动部件、没有易磨损、卡滞、破裂、易疲劳的旋转、移动、摇动或振动的部件，可靠性加强。

　　(3)防潮湿、耐腐蚀、抗振性能好。

　　(4)压损很小，可带压安装，不需中断流体。

　　(5)通过红、绿双色LED，可调节设定点。

　　(6)可选择时间反应强化特征。

　　(7)流量、压力可达34.。5MPa。