根據(jù)氣體流量測量原理，可以得出恒溫差和恒功率熱式氣體質(zhì)量流量計輸出信號和流速之間的關(guān)系，橫坐標(biāo)代表流速，縱坐標(biāo)代表輸出信號(溫差△T和功率P),則這兩種測量方法的輸出信號與流速變化曲線如圖2.4所示：
由圖2.4(a)可知，恒溫差原理的氣體質(zhì)量流量計在低流速時隨著流速V的變化，其輸出信號P 的變化較大，也就是說其在低流速時具有較高的靈敏度和精度；相反其在高流速時，隨流速V的變化，輸出信號P 變化較小，故其在高流速時測量精度較小.而由圖2.4(b)知，恒功率原理的氣體質(zhì)量流量計在低流速時隨著流速V的變化，其輸出信號△T 的變化較小，也就是說其在低流速時具有較低的靈敏度和精度；相反其在高流速時，隨流速V 的變化，輸出信號△T 變化較大，故其在高流速時測量精度較高.一般情況下，我們認(rèn)為恒溫差式氣體質(zhì)量流量計的最大優(yōu)點(diǎn)是比恒功率式氣體質(zhì)量流量計的響應(yīng)速度快.因為恒功率式流量計測量值是根據(jù)實際溫度變化獲得，測量管道質(zhì)量和檢測元件質(zhì)量的熱慣性都會降低響應(yīng)速度；而恒溫差式的溫度分布沒有變化，不受檢測元件等熱慣性的影響.然而對于恒功率式熱式氣體質(zhì)量流量計，由于它采用恒定的功率對測速探頭加熱，與恒溫差式氣體質(zhì)量流量計相比它有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：
(1)恒功率式流量計的最大可測流量較大.隨著氣體流量的增加，被加熱的測速探頭的熱量被迅速帶走，對于恒溫差式的流量計，它要求對被加熱探頭的能量急速增加才能保證溫差恒定，但是由于能量的增加受到電路本身功率的影響以及被加熱的測速探頭最大允許電流的影響，其最大值受到一定限制.
(2)恒功率流量計相對來說不容易受到臟濕介質(zhì)的影響.恒溫差式流量計為了增加其對溫度的靈敏性及保持恒定溫差的反應(yīng)快速，其用來制作探頭的鉑電阻常常比較細(xì)，而恒功率式流量計卻可以做得較粗.對于較細(xì)的鉑電阻絲其上附著物對散熱會產(chǎn)生很大的影響，更有甚者會使其測量準(zhǔn)確度大大降低，而恒功率對臟濕介質(zhì)的測量情況則會好很多.
(3)恒功率流量計與恒溫差流量計在耐高溫方面有著明顯的差異.就目前技術(shù)而言，恒功率的最高耐溫可以做到454℃，而恒溫差的流量計一般都在260℃以內(nèi)，這對于測量過熱蒸汽而言，其適應(yīng)性有很大的差別.
恒溫差測量方法和恒功率測量方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，通常我們根據(jù)課題需求和工業(yè)現(xiàn)場實際情況選擇合適的方法。從熱式氣體質(zhì)量流量計的發(fā)展歷史來看，恒溫差流量計更早應(yīng)用于實際工業(yè)應(yīng)用，這主要是因為恒溫差式比恒功率式響應(yīng)速度快且實現(xiàn)起來較容易。所以目前市場上恒溫差式氣體質(zhì)量流量計產(chǎn)品較多，但隨著生產(chǎn)要求的不斷提高，恒溫差式流量計已經(jīng)很難滿足一些特殊生產(chǎn)的需要，特別是工業(yè)高流速測量領(lǐng)域，這就使恒功率式流量計成為重點(diǎn)研究的方向。 |
