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气体质量流量计工作原理

气体质量流量计工作原理
气体质量流量计是一种测量气体流量的装置,它通过测量气体流经装置的质量来实现流量的测量。

其工作原理可以分为两个关键步骤,包括质量传感和流动测量。

首先,质量传感是气体质量流量计的核心部分,负责将气体流过来的质量转化为可测量的信号。

最常用的方式是使用热物理特性来实现质量传感,即利用热扩散和冷却效应测量质量流量。

基于热物理特性的质量传感,主要通过一个热丝电阻或热敏电阻来实现。

在整个气体质量流量计中,热丝电阻或热敏电阻位于装置的流道中,当气体流过时,热丝电阻或热敏电阻发出的热量会因为热扩散的原因而被气体带走,导致热丝电阻或热敏电阻温度发生变化。

在测量中,仪器会通过不同的控制机制保持热丝电阻或热敏电阻恒定的温度(通常称为“工作点温度”),这样可以保证测量结果的稳定性。

当气体流过时,热丝电阻或热敏电阻的温度会发生改变,进而使其电阻值发生变化。

通过测量电阻值的变化,就可以计算出气体质量流量。

其次,气体质量流量计中的流动测量用于测量气体的流速,这是质量传感的重要前提。

流动测量的主要方法有多种,例如差压法、超声波法和旋涡测量法等。

差压法是基于流体静、动压差的原理,通过在气体流动通道两侧装置测压传感器,
测量气体流动时产生的压差,再通过一定转换关系即可计算出气体流速。

超声波法则是基于超声波在气体中的传播速度与气体流速之间的关系来完成流速测量,通过发射和接收超声波的传感器就可以计算出气体流速。

旋涡测量法则是基于气体流过旋涡产生的涡轮,通过测量涡轮的转速可以推算出气体流速。

在进行流量测量时,质量传感和流动测量是密切联系的,只有两者的数据同时获取才能实现准确的气体质量流量测量。

因此,在气体质量流量计中,两个步骤的数据获取和处理是相互依赖的,需要考虑到传感器的响应特性、控制算法和信号处理等因素。

综上所述,气体质量流量计通过质量传感和流动测量实现对气体流量的测量。

质量传感通过热物理特性,测量气体流过时热丝电阻或热敏电阻的温度变化,从而获得气体质量的信息。

流动测量则用于测量气体的流速,通过不同的测量方法得到气体的流速数据。

两者相辅相成,确保气体质量流量计的准确性和稳定性。

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