气体热式质量流量传感器

热式质量流量传感器如何工作？

大多数人在想到热式质量流量仪表时都会想到使用旁路的热式质量流量仪表。原理如图1所示。

该配置中，质量流量是在旁路（或传感器通道）中测量的，而不是在主流道本身。传感器在层流状态下运行。

旁路是具有薄金属壁的毛细管，有两处被金属线包围，金属线可加热管路并测量（“感应”）温度。毛细管的小直径允许快速响应和低能耗，因为加热的管体积很小。在质量流量计前端需要过滤器，以防止毛细管堵塞。

图1：质量流量传感器（旁路）工作原理

什么是层流元件？

层流元件（设备主流道中的流动组件）允许一定比例的流体与主流道平行地流过旁路（或传感器通道）。

层流元件（或分流器）由一叠具有高精度蚀刻流道的不锈钢片组成，具有与流量传感器相似的特性。为了获得更大的流量，叠片配备额外组件来过滤湍流效应。即使在不同的工艺条件下，使用该元件也能确保稳定可靠的流量配比。

气体质量流量传感器 – 旁路原理

流量传感器的气体由两个加热器（图1中的RHT1和RHT2）加热。管子的温度在相同的两个点测量，加热器同时也是传感器。在没有流量的情况下，旁路上两点之间的温差将为零。当流量增加时，随着流体带走热量，第一个测量点（RHT1）的温度会下降。同时，第二个测量点（RHT2）的温度变高，因为流体为其带来热量。流量越大导致的温差越大，与质量流量成正比。

图2：通过质量流量传感器的温度

带“旁路”气体质量流量传感器的Bronkhorst设备

对旁通装置来说，清洁、干燥的气体应用是很好的应用，此类应用中较高的精度和重复性很重要，流量的一部分通过流量组件，例如EL-FLOW Select、EL-FLOW Prestige、IN-FLOW 和 EX-FLOW 装置。EX-FLOW设备适用于危险（ATEX）区域的气体流量应用。

作为上述旁通原理的一种变体，Bronkhorst为低压降应用设计了一种特殊配置-Low-dP-FLOW系列。传感器仅需约0.25到2.5 mbar。较大的流道降低堵塞风险，便于清洁和吹扫。该配置适用腐蚀性气体。