[发明专利]热质量流量计

说明书

一种热质量流量计，包括：第一测量导管(12)，其具有连接至主导管的入口(E1)和出口(S1)并且设置有两个温度传感器和用于加热两个传感器之间的流体的装置；压降部件(14)；压力测量设备(17)，用于产生对在分别位于压降部件(14)的上游和下游的上游点与下游点之间的主导管中存在的压差的测量；以及处理器单元，其连接至温度传感器以根据由温度传感器产生的温度测量产生流速测量以及还连接至压力测量设备以因变于压差测量而校正流速测量。一种测量流速的方法。

技术领域

本发明涉及热质量流量计的领域。

背景技术

热质量流量计构成用于测量流体流速的经过证实且相对便宜的解决方案。

参照图1，用于测量在主导管2中流动的流体F的流速的此种流量计1常规上包括与主导管2并联连接的测量导管3。测量导管3包括加热器电阻4和位于加热器电阻4的相对侧处的两个热敏电阻5。

参照图2，当主导管中(并且因此也在测量导管3中)的流为零时，具有经加热流体的Z区是对称的，因此两个热敏电阻5测得相同温度。

参照图3，当主导管中(并且因此也在测量导管3中)的流为非零时，经加热流体Z区在流的作用下变形。两个热敏电阻5随后测得不同温度。

在下式的应用中，结果所得的温差是流速的函数：

RI2＝Qm(h2-h1)＝QmCp(t2-t1)

其中：

Cp是以焦耳每开尔文每千克(J.kg-1.K-1)计的恒定压力下的特定热容量；

Qm是以千克每秒(kg.s-1)计的质量流速；

h2和h1是以焦耳每千克(J.kg-1)计的质量焓；

R是以欧姆(Ω)计的加热器电阻的电阻；

I是以安培(A)计的加热器电阻中流动的电流；以及

t2和t1是由热敏电阻测得的以开尔文(K)计的温度。

测量流速的该方法需要在主导管2中流动的流体的流速与在测量导管3中流动的流体的流速之间的比率恒定。为了确保某个流速的确在测量导管3中流动，通常使用位于测量导管的入口与出口之间的压降部件。压降部件产生用于确保测量导管3的入口与出口之间的压力差的截面收缩，在该压力差的作用之下，导致流体沿测量导管3行进。

参照图4，此种压降部件6通常包括位于压降部件6中心处的开口和网格7。

热质量流量计对于积尘非常敏感。积尘往往阻塞和部分阻挡压降部件6的网格7，由此篡改测量而没有可能检测该测量是被篡改的。

当热质量流量计在允许执行常规维护操作以清洁网格的工业环境中使用时，这种现象是不重要的。相反，当热质量流量计用于安装在家庭房屋中时，这种现象是非常有问题的。具体地，在此类情况下，热质量流量计需要在不执行任何维护操作的情况下操作达通常20年的历时。

发明目的