西森热式质量流量计原理和结构之二

   西森热式质量流量计金氏定律的热丝热散失率表述各参量间关系，如式所示。

H/L = △T[λ+2（πλC_vpUd）^1/2]

           式中H/L—单位长度热散失率，J/m·h;

             △T—热丝高于自由流束的平均升高温度，K;

             λ—流体的热导率，J/h·m·K;

             C_v—定容比热容，j/kg·K;

             P—密度，kg/m³;

             U—流体的流速，m/h;

             d—热丝直径，m;   

   如上图左所示，两温度传感器(热电阻)分别置于气流中两金属细管内，一热电阻测得气流温度T;另一细管经功率恒定的电热加热，其温度T_v高于气流温度，气体静止时T_v最高，随着质量流速pU【质量流速pU=（流体密度p）X（流速U）】增加，气流带走更多热量，温度下降。测得温度差△T=Tv一T。这种方法称作“温度差测量法”或“温度测量法”。

▲热式质量流量计

   消耗功率P和温度差△T如式12.3所示比例关系，式中B，C，K均为常数，K在1/3～1/2之间。从式12.2便可算出质量流速，乘上点流速与管道平均流速间系数和流通面积得质量流量q_m，再将式12.3变换成式12.4。

P=[B+C(pU)^K]△T   （12.3）

P△T=D+E_qm^K   （12.4）

   式12.4中E是与所测气体物性如热导率、比热容、粘度等有关的系数，如果气体成分和物性恒定则视为常数。D则是与实际流动有关的常数口

   若保持△T恒定，控制加热功率随着流量增加而增加功率，这种方法称作“功率消耗测量法”。