فلومترهای حرارتی چگونه کار می کنند؟

فلومترهای حرارتی از خواص گرمایی سیال برای اندازه گیری جریان آن در یک لوله یا مجرا استفاده می کنند. در فلومترهای حرارتی معمولی، مقداری از گرمای اندازه گیری شده به گرم کن سنسور اعمال می شود. مقداری از این گرما به جریان سیال داده می شود. همین طور که جریان افزایش پیدا می کند، گرمای بیشتری تلف می شود. مقدار گرمای هدر رفته با استفاده از اندازه گیری دما در سنسور سنجیده می شود. فرستتنده از اندازه گیری های دما و گرمای ورودی برای محاسبه جریان سیال استفاده می کند. اکثر فلومتر های حرارتی برای اندازه گیری جریان های گازی به کار می روند.

مقدار حرارت تلف شده از سنسور به طراحی سنسور و خواص گرمایی سیال وابسته است. خواص گرمایی سیال می تواند با دما و فشار تغییر کند اما معمولاً و در اکثر کاربردها این تغییرات کوچک هستند. در کاربردهایی که خواص گرمایی سیال شناخته شده و در حین عملیات واقعی تقریباً ثابت هستند، فلومتر های حرارتی می توانند به منظور اندازه گیری جریان جرمی سیال، بکار روند؛ زیرا اندازه گیری حرارتی جریان به دما و فشار سیال وابستگی ندارد.

با این حال، در بسیاری از کاربردها، خواص گرمایی سیال می تواند به ترکیب سیال وابسته باشد. در این کاربردها، ترکیب متغیر سیال می تواند اندازه گیری حرارتی جریان را طی عملیات واقعی تحت تأثیر قرار دهد. بنابراین، برای عرضه کنندگان فلومتر های حرارتی دانستن ترکیب سیال، به عنوان عامل مناسب کالیبراسیون جهت تعیین دقیق سرعت جریان، اهمیت دارد. با توجه به این محدودیت، فلومتر های حرارتی معمولاً برای اندازه گیر جریان گازهای خالص مورد استفاده قرار می گیرند. عرضه کنندگان می توانند اطلاعات مناسب کالیبراسیون برای دیگر مخلوط های گازی را فراهم کنند. به عبارت دیگر، دقت فلومتر حرارتی کالیبره شده برای بک مخلوط گازی تنزل پیدا خواهد کرد اگر جریان گاز واقعی دارای ترکیب متفاوتی باشد.

5-big_3

جریان سنج حرارتی

 

چگونگی استفاده از جریان‌سنج‌های حرارتی

فلومتر های حرارتی بیشتر برای اندازه گیری جریان های توده گازهای تمیز مانند هوا، نیتروژن، هیدروژن، هلیوم، آمونیاک، آرگون و سایر گاز های صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند. مخلوط ها مانند جریان پشته دودکش و جریان بیوگاز وقتی که ترکیب آنها مشخص است، می توان اندازه گیری نمود. یکی از مزایای این تکنولوژی، وابستگی اش به خواص گرمایی که تقریباً مستقل از دانسیته گاز هستند، می باشد. در هنگام استفاده از فلومترهای حرارتی برای اندازه گیری جریان های گازی با ترکیب متنوع ویا نامشخص مانند hydrogen-bearing off-gases و دیگر مخلوطها، که به طور نامتناسبی اندازه گیری فلومتر های حرارتی را تحت تأثیر قرار می دهند، باید مراقب بود.

فلومترهای حرارتی می توانند برای گازهای تمیز، بهداشتی و خورنده که خواص گرمایی سیال مشخص است، مورد استفاده قرار گیرند. فلومتر های حرارتی اغلب برای گازهای خالص کاربرد دارند از جمله اینکه در تجارب آزمایشگاهی و در تولید نیمه رسانا مورد استفاده قرار می گیرند. همچنین در کارخانه های شیمیایی و پتروشیمی در مواقعی که خواص گرمایی گاز مشخص است، مورد استفاده قرار می گیرند. با توجه مناسب به مواد سازنده، جریان گاز های خورنده از قبیل هیدروژن کلراید و هیدروژن سولفید را می توان اندازه گیری نمود.

FT3-200

جریان سنج حرارتی