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熱式質(zhì)量流量計的工作模式

     熱式質(zhì)量流量計基本原理同專線風(fēng)速計工作原理一樣,即:基于加熱傳感元件的對流傳熱。熱式質(zhì)量流量計根據(jù)加熱元件的不同,分為專線式和熱膜式。由于專線與熱膜流速計在原理上沒有根本差別,只是加熱元件不同而已。
     目前,在工業(yè)中使用的熱式質(zhì)量流量計的傳感電路工作模式基本有兩種類型:恒流型和恒溫型。
     恒流工作模式:典型的恒流風(fēng)速計是由惠斯登電橋和R-C補償電路構(gòu)成。在恒流工作模式,敏感元件工作溫度(電阻)是變化的,但流過敏感元件的電流是不變的。這樣,就可以通過檢測敏感元件的溫度變化,確定被測量介質(zhì)的流速。
     恒流工作模式的風(fēng)速計存在的熱滯后效應(yīng),所以必須對恒流風(fēng)速計動態(tài)響應(yīng)進行補償。恒流流速計的熱滯后效應(yīng)大,電子補償困難多,難以適應(yīng)熱膜技術(shù)的使用需要,特別是補償本身還必須隨流動速度而變,致使實際使用上存在著諸多不便,因而恒流流速計的發(fā)展實際上困難重重,發(fā)展速度緩慢。同時,由于恒流風(fēng)速計存在使用不方便,隨著速率的增加輸出信號減小以及敏感元件容易受到損害等問題,所以恒流型工作模式現(xiàn)在一般很少采用。
     恒溫工作模式:恒溫型風(fēng)速計主要也是由一個惠斯登電橋構(gòu)成。在恒溫工作模式,敏感元件工作在恒溫條件下(電阻不變)。利用反饋控制電路使專線溫度和電阻保持恒定。專線是作為電橋的一臂而存在的。當加有電流的專線置于流場當中時,由于流體流動的關(guān)系,專線溫度將發(fā)生改變。這種改變立即導(dǎo)致電橋偏離平衡,從而輸出不平衡信號。這個不平衡信號經(jīng)放大以后又反饋到電橋中,以抑制專線的溫度改變,補償專線電阻的變化,從而使電橋恢復(fù)平衡,使專線溫度和電阻保持恒定。

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