热式气体质量流量计原理的公式说明
今天江苏力盛和大家聊一聊热式气体质量流量计的原理。我们都知道，热式气体质量流量计有两个传感器，一个是速度传感器，一个是温度传感器。测量时，热式气体质量流量计传感探头插入流体中，感受流体的流速和温度。
它们同时是电子组件桥路的两个桥臂，形成一个不平衡电桥。
通电时，热式气体质量流量计桥臂电流将速度传感器加热到高于温度 T 一个温差△T 的 Tu，T-Tu=△T。
不平衡电桥就变成平衡电桥。此时电桥便输出一个对应零流量的电压，经放大电路处理，输出流量计的下限信号为4mA；瞬时流量显示为 000；且累积流量无累积动作发生，累积显示保持原来的累积数字不变。
当流体流经加热的速度传感器时，根据热传导原理，将会带走速度传感器的一部分热量，使热式气体质量流量计温度下降，而且流量越大，带走的热量越多，其温度T1下降也越大，电桥又变成一个不平衡电桥。
由于桥路的反馈控制作用，总要回到平衡电桥状态。为此，电桥必须在速度传感器上流过与流量大小成正比的电流，使速度传感器回到平衡状态时的温度 Tu。这时桥路便输出一个正比于流量大小的电压信号。
经电路放大、线性化处理，使输出与流量成正比的4~20mA 之间的一个电流信号、瞬时流量显示为直到最大刻度流量的一个值，累积动作将以与瞬时流量成正比的速度进行累积。
如上所述，设速度传感器的加热功率为 P，速度传感器与流体的温差为△T，T1-T2=△T。流体的质量流速为 Pv。根据 L-V.King 定理，即流体流经加热的热式气体质量流量计速度传感器时所带走的热量 Q，与对速度传感器加热到温度 T 的电功率 P 相等。由于桥路的反馈控制作用 T1-T2=△T 为一恒定的常数。
所以桥路的输出(决定流量计输出的量)与流体的质量流速 Pv 成单值函数关系。特别要指出的是，由于速度传感器的热量是被流体中的分子所带走的，所以速度传感器测量的是流体的质量流速 Pv。因此只要乘以流体管道的截面积 s，便可得到流体的质量流量。
热式气体质量流量计有诸多优点
- 坚固的结构，适用于煤气区域等工业应用；
- 测量范围大；
- 准确度重复性好；
- 响应时间快；
- 可测量含中等固体颗粒的气体；
最终我们在总结一下热式气体质量流量计工作原理
- 1、流体流过发热物体时，发热物体的热量散失多少与流体的流量成一定的比例关系。
- 具体来说，该流量计的传感器有两只标准级的（铂）RTD，一只用来做热源，一只用来测量流体温度，流体流过时，两者之间的温度差与流量的大小成非线性关系，该仪表就可以把这种关系转换为测量流量信号的线性输出。
- 2、扩散原理制造的流量计有两种设计方法
- 一是：基于恒温差原理；
- 二是：基于恒功率原理。
- 基于共同的数据模型：P/△T=A+B（Q）N。其中：P---耗散功率，△T---两个传感器之间的温差，Q---质量流量，N---指数系数，A、B是与气体的热性能有关的系数。
- 3、原理
- △T保持不变，耗散功率P与流体的流量Q成指数函数递增的关系。
- 4、原理
- 耗散功率不变，温度差△T与流体的流量Q成指数函数递减的关系。
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