1.熱式原理是什么原理?
要回答這個問題我們需要一些簡單的知識,來讓我們共同學(xué)習(xí)一下。
先來看熱式原理。如圖1所示,當(dāng)我們夏天天熱的時候經(jīng)常會吹風(fēng)扇,我們會發(fā)現(xiàn)風(fēng)扇有不同的擋位,沒有開風(fēng)扇的時候最熱,隨著擋位和風(fēng)力的增加我們會感覺身體內(nèi)的熱量散發(fā)的越來越快,所以我們的體溫也逐漸降低下來,從而感受到了舒服的涼意。這種涼快的感覺與風(fēng)力存在一定的關(guān)系,總的趨勢是風(fēng)力越大越?jīng)隹欤绻覀兡軐隹斓某潭葦?shù)字化,就可以用這個程度表示不同的風(fēng)速,從而可以獲得對應(yīng)的流量。其實這就是熱式流量計的基本原理,流體流過的流量與風(fēng)扇的風(fēng)速或是擋位對應(yīng),而我們的皮膚正好是非常靈敏的溫度傳感器,通過這些溫度傳感器和身體發(fā)熱量的平衡,我們就能獲得風(fēng)速和對應(yīng)的流量。
上邊是使用大白話講了一遍,有些看官估計不滿意的。說你這是路邊攤科普吧,能專業(yè)一點不?
這個還真難不倒我,我為了寫好這一章節(jié),對得起廣大看官,著實做了不少功課。請各位看官跟著我接著往下看。
熱式質(zhì)量流量計又叫做TMF(Thermal Mass Flowmeter),如圖2所示是基于對流換熱原理設(shè)計的。其金屬探頭內(nèi)有基于熱敏電阻的溫度傳感器,用于測量探頭的溫度。探頭內(nèi)還有加熱器,用于加熱探頭使得探頭與流體產(chǎn)生溫差,溫差是對流換熱的基礎(chǔ)。
置于流體中的金屬探頭通過三種方式與外界進(jìn)行換熱,分別是代表探頭與氣體的對流換熱量(一般為散熱),
代表探頭與導(dǎo)線和安裝結(jié)構(gòu)的金屬導(dǎo)熱量(一般為散熱),
代表探頭對外界空間的輻射換熱量(一般為散熱)。這三種換熱方式在熱平衡時可以與加熱量,形成能量平衡,所以有如下等式:
其中 是指探頭金屬上的加熱功率,很顯然如果加熱量大于散熱量,金屬探頭的溫度就會上升,反之如果加熱量小于散熱量,金屬探頭的溫度就會下降。如果恰好相等則金屬探頭的溫度不變。金屬探頭的溫度由內(nèi)置的熱敏電阻溫度傳感器測到。