熱質式質量流量氣體感應器-旁通原理

Working principle mass flow sensor (bypass)

圖 1: 質量流量傳感器（旁通）的工作原理

熱式質量流量感測器是如何工作的？

當人們想到熱式質量流量儀器時，通常會想到使用旁通的熱式質量流量儀器。該原理如圖1所示。

在這種配置中，質量流量是在旁通（或感測器通道）中進行測量，而不是在主流通道本身中進行測量。該感測器在層流流動狀態下操作。

旁通是一根帶有薄金屬壁的毛細管，在兩個位置周圍包圍著可以加熱該管道並測量（“感知”）溫度的金屬線。毛細管的小直徑使得其具有快速的響應時間和低能耗，因為只需加熱少量的管道體積。然而，需要在質量流量計之前放置一個過濾器，以防止毛細管堵塞。

什麽是層流流量元件?

層流流量元件（或稱流量分流器）是安裝在設備的主通道中的流動阻塞物，它允許流體的一部分按比例通過旁通（或傳感器通道）與主通道並行流動。

層流流量元件由一堆具有高精度刻蝕流道的不銹鋼薄片組成，具有與流量傳感器相似的特性。對於較高的流量，薄片上還設有額外的過濾區域，以過濾湍流效應。使用這種元件可以確保在不同的流程條件下實現穩定可靠的流量分配。

您想了解更多關於層流流量元件的信息嗎？請閱讀我們關於使用旁通原理的流量計中這個關鍵元件的博客文章。

圖 2: 質量流量傳感器中的溫度變化

氣體的質量流量感測器-旁通原理

氣體通過傳感器時，會被兩個加熱器（圖1中的 RHT1 和 RHT2 ）加熱。同時，在管道的相同兩個點上測量管道的溫度，這些加熱器也同時充當了溫度傳感器。在無流動情況下，旁通通道中的兩個點之間的溫度差將為零。當流量增加時，第一個測量點（RHT1）的溫度下降，因為流體帶走了熱量。同時，第二個測量點（RHT2）的溫度變得更高，因為流體將熱量傳遞給它。較大的流量將導致較大的溫度差，這個溫度差與質量流量成正比。

在圖1所示的旁通原理中，熱質式質量流量感測器使用兩個加熱器和溫度傳感器來測量氣體的質量流量。通過測量旁通通道中的溫度差，可以計算出氣體的質量流量值。這種測量原理具有快速響應、高精度和可靠性的優點，並且可以應用於各種氣體流量測量和控制的應用中。

使用旁通原理的熱質式質量流量感測器可以在廣泛的工業領域中發揮重要作用，例如化學製程控制、燃氣供應、環境監測等。它們提供了一種準確且可靠的方式來測量和監測氣體的質量流量，並在確保流程的穩定性和效率方面發揮著重要作用。

Bronkhorst 為氣體提供了使用“旁通”質量流量感測器的儀器

在需要更高精度和重複性的潔淨、乾燥氣體應用中，使用旁通設備是一個很好的選擇。在這種設備中，流體的一部分按比例通過流動限制器。例如，EL-FLOW Select、EL-FLOW Prestige、IN-FLOW和EX-FLOW設備都採用了旁通原理。EX-FLOW設備適用於具有危險（ATEX）區域的氣體流動應用。

作為上述旁通原理的變體，Bronkhorst為低壓降應用設計了一種特殊配置 LOW-dP-FLOW系列。該傳感器僅需要約0.25至2.5 mbars 的壓降。此外，較大的流道減少了堵塞的風險，並便於清潔和吹掃。因此，這種配置特別適用於腐蝕性氣體應用。

熱質式氣體質量流量感測器

旁通原理

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氣體的質量流量感測器-旁通原理

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這些“旁通”質量流量計和控制器在哪些地方使用？

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