ガス の 熱質量 流量 計: 動作 原則,主要 特性,工業 用途
2026/05/25
作業原理
熱質量流量計は,加熱されたセンサー要素に対するガス流の冷却効果を検出することによって,ガス流量を測定します.容量流量計が要求する分離圧力と温度補償の必要性を排除する.
2つの主要測定方法
| 方法 | 原則 |
|---|---|
| 恒温差 (CTD) | 2つのRTDセンサー: 1つはガス温度以上の固定 ΔTに加熱され,ΔTを維持するために必要な電力は質量流量に比例する |
| 常電源方法 | 固定熱入力;結果の温度差は質量流量と相関する |
基本方程式は
Q = P / (c)p■ ΔT)
| シンボル | パラメータ | ユニット |
|---|---|---|
| Q について | 質量流量 | kg/s |
| P | 熱力 | W |
| cp | 固有熱容量 | J/kg·K |
| ΔT | 温度差 | K |
主要 な 利点
- 直接質量流量測定圧力と温度を分離して補償する必要はありません
- 動く部品がない維持費が低く,長期的に信頼性がある
- 幅広く回転する比率 (100:1まで)微量流量からフルスケール操作までの精度
- 迅速な応答時間動的流量制御アプリケーションに最適
- 低気圧低下流量阻害が最小限に抑えられるエネルギー効率
- 広範囲にわたるガス互換性◎空気,N2,O2,CO2,天然ガス,バイオガスと互換性
制限
| 制限 | 詳細 |
|---|---|
| ガス特異校正 | 精度はガス熱特性 (c) に依存するpガス型を切り替えるときに必要な再校正 |
| 汚れ/湿気ガスには使用できません | 微粒子と湿度感知器の表面,劣化精度 |
| 圧力の制限 | 通常は50bar以下のアプリケーションに限定される. |
| 温度感受性 | 安定した環境条件が必要である.急速な温度変化が漂流をもたらす可能性がある. |
産業用用途
- 圧縮空気とガスのモニタリング漏れ検出,消費分析,エネルギー管理
- バイオガスと天然ガス埋立地ガス回収,無酸素消化,保管移転
- HVACシステム商業用建物やクリーンルームの空気流量制御
- 半導体と化学プロセスガスモニタリング,特殊ガス混合
- 環境試験排出量準拠の為のスタックガス流量測定
出力信号と設置
- アナログ出力PLCとSCADAの統合のための420mAと010V
- デジタル通信智能機器のためのModbus,HART,またはPROFIBUS
- 設置振動を避け,直線管路 (5D上流,3D下流) を確保し,粒子が多いガスにフィルタリングを使用する
結論
熱質量流量計は,圧力や温度調整なしで,ガスに対する正確な信頼性の高い直接量流量測定を可能にします.低保守性により,工業プロセス制御に最適です将来の開発は,多気体自動校正と要求の高い環境のためのセンサー耐久性の向上に焦点を当てています.
