Как термичните разходомери измерват газовия поток?

Здравейте! Като доставчик на разходомери често ме питат как работят различните видове разходомери. Днес ще се съсредоточа върху термичните разходомери и как те измерват газовия поток.

Разбиране на измерването на газовия поток

Преди да се потопим в термичните разходомери, нека набързо да поговорим защо измерването на газовия поток е важно. В куп индустрии като нефт и газ, химическа обработка и мониторинг на околната среда, познаването на точната скорост на газовия поток е от решаващо значение. Помага за контрол на процеса, безопасност и ефективност. Например в химически завод правилната скорост на газовия поток гарантира, че реакциите протичат както трябва. Ако потокът е твърде висок или твърде нисък, това може да обърка целия процес и дори да доведе до опасности за безопасността.

Как работят термичните разходомери

Добре, как тогава термичните разходомери вършат работата си? Е, термичните разходомери работят на принципа на топлообмена. Те имат две основни части: нагрят сензор и референтен сензор.

Основната идея е, че когато газът тече през нагретия сензор, той отнема топлина. Количеството отнета топлина е пряко свързано с масовия дебит на газа. Референтният сензор, от друга страна, не се нагрява и се използва за измерване на околната температура на газа.

Нека го разбием малко повече. Има два общи вида термични разходомери: постоянна температура и постоянна мощност.

Термични разходомери с постоянна температура

В термичен разходомер с постоянна температура температурната разлика между нагретия сензор и референтния сензор се поддържа постоянна. Тъй като газът преминава през нагретия сензор и отнема топлината, измервателният уред автоматично увеличава мощността към нагретия сензор, за да поддържа тази постоянна температурна разлика. Мощността, необходима за поддържане на постоянна температура, е пропорционална на масовия дебит на газа. Така че чрез измерване на входящата мощност можем да разберем колко газ тече.

Термични разходомери с постоянна мощност

При термичните разходомери с постоянна мощност към нагретия сензор се прилага фиксирано количество мощност. Когато газът тече над него, температурата на нагретия сензор пада. След това измервателният уред измерва температурната разлика между нагретия сензор и референтния сензор. Тази температурна разлика е свързана с масовия дебит на газа. Колкото по-бързо тече газът, толкова повече топлина отнема и толкова по-голяма е температурната разлика.

Предимства на термичните разходомери за измерване на газовия поток

Има няколко причини термичните разходомери да са популярен избор за измерване на газовия поток.

• Директно измерване на масовия поток: За разлика от някои други разходомери, които измерват обемния поток и след това трябва да бъдат коригирани за промени в температурата и налягането, за да получат масовия поток, термичните разходомери директно измерват масовия поток. Това е наистина полезно, защото масовият поток често е това, което има значение в промишлените процеси.
• Висока чувствителност: Термичните разходомери могат да открият много ниски дебити. Това ги прави чудесни за приложения, при които трябва да се наблюдават дори малки промени в газовия поток, като например в лабораторни условия или в системи за откриване на течове.
• Без движещи се части: Тъй като в термичния разходомер няма движещи се части, има по-малко износване. Това означава по-ниски разходи за поддръжка и по-дълъг живот в сравнение с разходомери с движещи се части, катоТурбинен разходомер.

Ограничения на термичните разходомери

Разбира се, нито един разходомер не е перфектен и термичните разходомери също имат своите ограничения.

• Чувствителност към газовия състав: Термичните разходомери са чувствителни към състава на газа. Различните газове имат различни топлинни свойства, така че ако съставът на газа се промени, това може да повлияе на точността на измерването.
• Ефекти на температурата и налягането: Въпреки че термичните разходомери измерват масовия поток директно, екстремните условия на температура и налягане все още могат да окажат влияние върху тяхната работа. В среда с много висока температура или високо налягане, точността може да намалее.

Приложения на термични разходомери

Термичните разходомери се използват в широк спектър от приложения.

• Индустриални процеси: В химическите заводи термичните разходомери се използват за измерване на потока на газове като водород, кислород и азот. Те помагат за контролиране на реакциите и осигуряване на качеството на крайните продукти.
• Мониторинг на околната среда: За измерване на емисии на замърсители от фабрики или електроцентрали, термичните разходомери могат точно да измерват потока на газове като въглероден оксид, серен диоксид и метан.
• ОВК системи: В системите за отопление, вентилация и климатизация термичните разходомери се използват за измерване на въздушния поток. Това помага за поддържане на правилната температура и качество на въздуха в сградите.

Сравняване на термични разходомери с други видове разходомери

Има и други видове разходомери, катоВихров разходомери наЕлектромагнитен разходомер LDG. Нека да видим как термичните разходомери се противопоставят на тях.

• Вихрови разходомери: Вихровите разходомери работят чрез измерване на честотата на вихрите, изхвърляни от блъфово тяло, поставено на пътя на потока. Те са добри за измерване на високи дебити на чисти течности, както газове, така и течности. Те обаче са по-подходящи за измерване на обемния поток и може да изискват допълнителни изчисления, за да се получи масов поток. Термичните разходомери, от друга страна, измерват директно масовия дебит и са по-добри за приложения с нисък дебит.
• Електромагнитни разходомери LDG: Тези разходомери работят въз основа на закона на Фарадей за електромагнитната индукция и се използват главно за измерване на потока на проводими течности. Те изобщо не са подходящи за измерване на газов дебит. Така че, когато става въпрос за измерване на газовия поток, термичните разходомери са много по-добър вариант.

Заключение

И така, ето го! Ето как термичните разходомери измерват газовия поток. Те са чудесен избор за много приложения, благодарение на директното измерване на масовия поток, високата чувствителност и липсата на движещи се части. Но те също имат своите ограничения, като чувствителност към газовия състав и екстремни условия на температура и налягане.

Ако сте на пазара за разходомер за измерване на газовия поток, ще се радвам да ви помогна да изберете правилния за вашите специфични нужди. Независимо дали става въпрос за термичен разходомер или друг тип, ние имаме широка гама от опции, които да отговарят на различни приложения. Просто се свържете с нас и ние можем да започнем разговор относно вашите изисквания и как можем да предоставим най-доброто решение за вас.

Референции

• Милър, RW (1983). Инженерен наръчник за измерване на потока. Макгроу - Хил.
• Spitzer, DW (2001). Измерване на потока: практически ръководства за измерване и контрол. ISA - Обществото за инструменти, системи и автоматизация.