热膜式空气流量计原理

超声波流量计工作原理及常见问题概述

超声波流量计工作原理及常见问题概述 一、工作原理 1、概述 超声流量计是一个测量仪表，它利用声学原理来测定流过管道的流体的流速。在气体的测量现场主要的检测元件包括一对或几对超声传感器。这些传感器都安装在管壁上，每一组传感器的表面都彼此具有规定的几何关系。 由一个传感器发射的超声脉冲由同一组内另一个传感器接收，反过来也如此。Q.Sonic-3 采用了一个单反射声道的方案，在对面的管壁处声脉冲有一次反射。此方案使声道的总长度增加，从而能改善分辨率（灵敏度）并拓宽流量计的范围度，如图2-1所示。 图2-1 信号反射路径 2 、流速的测量 超声脉冲穿过管道从一个传感器到达另一个传感器，就像一个渡船的船夫在横渡一条河。当气体不流动时，声脉冲以相同的速度（声速，C）在两个方向上传播。如果管道中的气体有一定流速V（该流速不等于零），则顺着流动方向的声脉冲会传输得快些，而逆着流动方向的声脉冲会传输得慢些。这样，顺流传输时间tD 会短些，而逆流传输时间tU会长些。这里所说的长些或短些都是与气体不流动时的传输时间相比而言；这样就有： L tD = ——————— -------------- (2.1) C + V ? cos 和 L tU = ——————— -------------- (2.2) C — V ? cos 式中，L代表两个传感器之间声道的直线长度，可按下式确定L： L D —— = ———— -------------- (2.3) 2 sin ^ 采用电子学手段来测量此传输时间。根据时间倒数的差，可按下式计算流速V ^ L 1 1 V = ————(—————)-------(2.4)

热式质量流量计工作原理与常见问题分析

热式质量流量计工作原理与常见问题分析 【摘要】介绍了热式质量流量计的工作原理与特点，同时分析了流量计在使用过程中经常出现的故障及处理方法，最后对日常维护做了简要说明。 【关键词】热式质量流量计；工作原理；常见故障；处理方法；日常维护 引言 热式质量流量计在传统化工企业中不多常用，但在聚甲醛精细化工企业中，由于使用化工原料三氟化硼，因三氟化硼是剧毒腐蚀性化学品，作为三聚甲醛反应过程的催化剂，使用量很小，而且要求测量准确、调节精密，常规流量仪表无法达到三氟化硼的测量要求，从而采用专用流量计--三氟化硼热式质量流量计实现测量调节，以达到工艺装置生产的要求。本文适用于聚甲醛化工企业中在线使用的SLAMF50SH1CD1K2A1K411AA热式质量流量计（品牌BROOKS），其他同类型仪表可参照使用。 1 工作原理 热式气体质量流量计是利用热扩散原理测量气体流量的仪表。传感器由两个基准级热电阻（RTD）组成。一个是速度传感器RH，一个是测量气体温度变化的温度传感器RMG。当这两个RTD置于被测气体中时，其中传感器RH被加热，另一个传感器RMG用于感应被测气体温度。随着气体流速的增加，气流带走更多热量，传感器RH的温度下降。 根据热效应的金氏定律，加热功率P、温度差△T（TRH-TRMG）与质量流量Q有确定的数学关系式。P/△T=K1+K2 f（Q）K3 K1、K2、K3是与气体物理性质有关的常数。热式气体质量流量计独特的温度差测量方式克服了采用恒温差原理的热式气体质量流量计测量煤气流量时因煤气中含水、油和杂质而造成的很大的零点漂移，导致无法测量的弊端。 2 常见故障及处理方法 2.1 故障：流量计工作不稳定；处理方法：保证流量计前压力稳定，投运方法正确。 投运流量计时做到流量计前的平稳，不能直接开钢瓶减压阀代替流量计前手阀。在更换钢瓶或切换流量计时，要关闭流量计前手阀，待压力稳定在操作压力0.7Mpa以下，慢慢打开手阀。突然的流量涌动会造成器件损坏。更换钢瓶或切换流量计时由工艺人员和仪表人员共同完成，相互督促。切忌用压缩空气对管线进行吹扫。 2.2 故障：流量计堵塞；处理方法：流量计前的过滤器及流量计需要定期清

热式质量流量计原理与概述

热式质量流量计原理及概述 2010-5-31 瑞特仪表编辑：东升 热式质量流量计（以下简称TME）是利用传热原理，即流动中的流体与热源（流体中加热的物体或测量管外加热体）之间热量交换关系来测量流量的仪表，过去我国习称量热式流量计。当前主要用于测量气体。 20世纪90年代初期，世界围TMF销售金额约占流量仪表的8%，约4.5万台。国90年代中期销售量估计每年1000台左右。过去流程工业用仪表主要是热分布式，近几年才开发热散（或冷却）效应式。 1. 原理和结构 热式流量仪表用得最多有两类，即1）利用流动流体传递热量改变测量管壁温度分布的热传导分布效应的热分布式流量计（thenmaI prohIe fIowmeter）曾称量热式TMF;2)利用热消散（冷却）效应的金氏定律（King s Iaw）TMF。又由于结构上检测元件伸入测量管，也称浸入型（immersion type ）或侵入型（intrusion type）。有些在使用时从管外插入工艺管的仪表称作插入式（insertion type）。 热分布式TMF的工作原理如图1所示，薄壁测量 管3外壁绕着两组兼作加热器和检测元件的绕组 2，组成惠斯登电桥，由恒流电源5供给恒定热量， 通过线圈绝缘层、管壁、流体边界层传导热量给 管流体。边界层热的传递可以看作热传导方式实 现的。在流量为零时，测量管上的温度分布如图 下部虚线所示，相对于测量管中心的上下游是对 称的，由线圈和电阻组成的电桥处于平衡状态； 当流体流动时，流体将上游的部分热量带给下游， 导致温度分布变化如实线所示，由电桥测出两组 线圈电阻值的变化，求得两组线圈平均温度差 ΔT。便可按下式导出质量流量qm，即 （1） 式中 cp -------被测气体的定压比热容； A -------测量管绕组（即加热系统）与周围环境热交换系统之间的热传导系数； 在总的热传导系数A中，因测量管壁很薄且具有相对较高热导率，仪 表制成后其值不变，因此A的变化可简化认为主要是流体边界层热导 率的变化。当使用于某一特定围的流体时，则A、cp均视为常量，则 质量流量仅与绕组平均温度差成正比，如图2 Oa 段所示。 Oa段为仪 表正常测量围，仪表出口处流体不带走热量，或者说带走热量极微；

热膜式空气流量计的测量技术讲课讲稿

热膜式空气流量计的 测量技术

热膜式空气流量计的测量技术 摘要：空气流量计是汽车电控系统的一个重要元件，它担负着向电脑传递进气量大小信号的 任务，它性能的好坏直接影响到发动机能否正常工作，因此掌握空气流量计的检测与故障诊断方法就特别重要测量技术。热膜式空气流量计是基于热平衡原理，用于检测吸入发动机空气的 质量流量计。可测量吸入发动机气缸的空气量并将其转变成电信号传送给ECU，是确定基本 喷油量的重要依据之一。本文通过对热膜式空气流量计的测量原理、温度补偿的分析介绍了其 测量技术。 关键词：热膜式空气流量计热平衡测量技术 空气流量传感器AFS( Air Flow Sensor)又称为空气流量计AFM ( Air Flow Meter)，其功用是检测发动机进气量大小、并将进气量信息转换成电信号输入电控单元(ECU)，以供ECU计算确定喷油时间(即喷油量)和点火时间。进气量信号是控制单元计算喷油时间和点火时间的主要依据，同时对发动机的 正常运转、提高燃油效率及减少汽车尾气排放起到至关重要的作用。 、热膜式空气流量计的基本原理 热膜式空气流量计是基于热平衡原理，用于检测吸入发动机空气的质量流量计。可测量吸入发动机气缸的空气量并将其转变成电信号传送给ECU，是确定基本喷油量的重要依据之一 图2热膜式内部元件示意图

图1热腫式AFS的结构 1—接线插座2—护套1—过滤层2—温度补偿电阻3—铂金属膜4—防护网3—热膜电阻热膜式空气流量计的发热元件是铂金属膜，铂金属发热元件的响应速度很快，能在几毫秒内反映出空气流量的变化，因此测量精度不受进气气流脉动的影响。此外还具有进气阻力小，不磨损部件等优点，因此目前大多数中高档轿车都采用了这种热膜式空气流量计。热膜式空气流量计的结构如图1所 示，热膜电阻设在其内部的进气通道的一个矩形护套中。为了防止污物沉积到 热膜电阻上影响测量精度，在护套的空气入口一侧设有空气过滤层，用以过滤空气中的污物。为了防止进气温度变化使测量精度受到影响，在热膜电阻附近的气流上游没有铂金属膜式温度补偿电阻，如图2所示。温度补偿电阻和热膜 电阻与流量计内部控制电路相连，控制电路与线束连接器插座相连，线束插座设在计壳体中部。热膜电阻的阻值比较大，消耗的电流较小，使用寿命较长。但是，由于其发热元件表面制作有一层绝缘保护薄膜，存在辐射热传导作用，因此响应特性稍差。 二、热膜式空气流量计测量原理 2.1空气流量测量原理 在强制气流的冷却作用下，发热元件在单位时间内的散热量H和发热元件的温度TH与气流温度TG之差成正比，其散热量H与气流质量流量QM之间的函数关系如下： H = KA1呷-忆評①-T［订Qf 式中：K为常数；入为空气热导率；卩为空气黏性系数；CP为空气比热容。 m和n的值与流体的性质及雷诺数有关。 设发热元件的加热电流为I、电阻值为RH，在热平衡状态下，散热量等于发热量，即：

热式质量流量计原理及概述

精品整理 热式质量流量计原理及概述 编辑：潘东升江苏瑞特仪表有限公司2010-5-31 ）是利用传热原理，即流动中的流体与热源（流体中加热的物体或测量管外TME 热式质量流量计（以下简称 加热体）之间热量交换关系来测量流量的仪表，过去我国习称量热式流量计。当前主要用于测量气体。年代中期销售量估万台。国内90销售金额约占流量仪表的8%，约4.590 20世纪年代初期，世界范围TMF 台左右。过去流程工业用仪表主要是热分布式，近几年才开发热散（或冷却）效应式。计每年1000 1. 原理和结构利用流动流体传递热量改变测量管壁温度分布的热传导分布效应的热分布式1）热式流量仪表用得最多有两类，即。TMF（效应的金氏定律King s Iaw）thenmaI prohIe fIowmeter）曾称量热式TMF;2)利用热消散（冷却）（流量计）。有些在使用intrusion type又由于结构上检测元件伸入测量管内，也称浸入型（immersion type ）或侵入型（）。时从管外插入工艺管内的仪表称作插入式（insertion type TMF 热分布式1.1 ）（1cp -------被测气体的定压比热容；式中A -------测量管绕组（即加热系统）与周围环境热交换系统之间的热传导系数； K -------仪表常数。

页脚内容． 精品整理 TMF 1.2基于金氏定律的浸入型 金氏定律的热丝热散失率表述各参量间关系，如式所示。2）2（单位长度热散失率，H/L -------J/m?h; 式中--------ΔT热丝高于自由流束的平均升高温度，K；--------λ流体的热导率，J/h?m?K; cV---------定容比热容，J/kg?k;3kg/m密度，---------ρ;

热膜式空气流量计的测量技术

热膜式空气流量计的测量技 术 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

热膜式空气流量计的测量技术 摘要：空气流量计是汽车电控系统的一个重要元件，它担负着向电脑传递进气量大小信号的任务，它性能的好坏直接影响到发动机能否正常工作，因此掌握空气流量计的检测与故障诊断方法就特别重要测量技术。热膜式空气流量计是基于热平衡原理，用于检测吸入发动机空气的质量流量计。可测量吸入发动机气缸的空气量并将其转变成电信号传送给ECU，是确定基本喷油量的重要依据之一。本文通过对热膜式空气流量计的测量原理、温度补偿的分析介绍了其测量技术。 关键词：热膜式空气流量计热平衡测量技术 空气流量传感器AFS（Air Flow Sensor）又称为空气流量计AFM（Air Flow Meter），其功用是检测发动机进气量大小、并将进气量信息转换成电信号输入电控单元（ECU），以供ECU计算确定喷油时间（即喷油量）和点火时间。进气量信号是控制单元计算喷油时间和点火时间的主要依据，同时对发动机的正常运转、提高燃油效率及减少汽车尾气排放起到至关重要的作用。 一、热膜式空气流量计的基本原理 热膜式空气流量计是基于热平衡原理，用于检测吸入发动机空气的质量流量计。可测量吸入发动机气缸的空气量并将其转变成电信号传送给ECU，是确定基本喷油量的重要依据之一。 1—接线插座 2—护套 1—过滤层 2—温度补偿电阻3—铂金属膜 4—防护网 3—热膜电阻

热膜式空气流量计的发热元件是铂金属膜，铂金属发热元件的响应速度很快，能在几毫秒内反映出空气流量的变化，因此测量精度不受进气气流脉动的影响。此外还具有进气阻力小，不磨损部件等优点，因此目前大多数中高档轿车都采用了这种热膜式空气流量计。热膜式空气流量计的结构如图1所示，热膜电阻设在其内部的进气通道的一个矩形护套中。为了防止污物沉积到热膜电阻上影响测量精度，在护套的空气入口一侧设有空气过滤层，用以过滤空气中的污物。为了防止进气温度变化使测量精度受到影响，在热膜电阻附近的气流上游没有铂金属膜式温度补偿电阻，如图2所示。温度补偿电阻和热膜电阻与流量计内部控制电路相连，控制电路与线束连接器插座相连，线束插座设在计壳体中部。热膜电阻的阻值比较大，消耗的电流较小，使用寿命较长。但是，由于其发热元件表面制作有一层绝缘保护薄膜，存在辐射热传导作用，因此响应特性稍差。 二、热膜式空气流量计测量原理 2.1空气流量测量原理 在强制气流的冷却作用下，发热元件在单位时间内的散热量H和发热元件的温度TH与气流温度TG之差成正比，其散热量H与气流质量流量QM之间的函数关系如下: 式中：K为常数；λ为空气热导率；μ为空气黏性系数；CP为空气比热容。 m和n的值与流体的性质及雷诺数有关。 设发热元件的加热电流为I、电阻值为RH，在热平衡状态下，散热量等于发热量，即：

说明热线式空气流量计的组成与工作原理

一、说明热线式空气流量计的组成与工作原理。 答：热线式空气流量计主要由取样管、铂丝线、温度补偿电阻、控制电路接线插头和防护网等组成。 工作原理：在热线式空气流量计电路中，热线是惠斯登桥式电路的一部份，功率放大器控制供给电桥四个臂的电流，使电桥保持平衡，当空气通过流量计时进入小管的空气流流过热丝周围，使其冷却、温度下降、电阻值也随之减小，热丝电阻的减速小使电流失去平衡，此时放大器会自动增加供给丝电流，使热丝恢复原来的温度和电阻值直使电桥恢复平衡，放大器所增加的电流大小取决于热丝被冷却的程度，即取决于通过流量计空气流速，由于电流增加精确电阻的电压降也增加，这就将电流的变化，转换成电压变化，电控单元根据电压变化计算出进入气缸的空气量。 二、计算机控制点火系与普通电子点系的主要区别是什么？ 答：电子点系统利用晶体二极管的开关代替断电器的触点控制点线圈初级电流（电路）的通断和点火系的工作，其点火信号（点火时刻的调节）仍由机械和真空装置的，而计算机控制点火系统由于废真空离心提前装置，由微机控制点火提前角从而使发动机在各种工况下都可最佳地调整点火时刻而不影响其它范围的点火调整，再则计算机点火系统可将点火提前到发动机刚好不致于产生爆震的范围。 三、汽车修竣出厂的规定有哪些？ 答：1、送修汽车和总成修竣检验合格后，承修单位应签发出厂合格证，并将技术档案、维修技术资料和合格证移交托修方。2、汽车或总成修竣出厂时，不论送修时装备（附件）状况如何，均应按照有关规定配备齐全，发动机应安装限速装置。3、接车人员应根据合同规定，就汽车或总成的技术状况如何和情况等进行验收，如发现有不符合竣工要求的情况，承修单位应立即查明，及时处理。4、送修单位必须严格执行车辆磨合期的规定，在保修期内因维修质量发生故障或提前损坏时，承修方应及时排除，免费维修。 四、说明OBD－II型解码器的特点。 答：1、制定OBD－II标准的目的很大程度上是出于环境保护的考虑2、OBD－II型具有广泛的监测功能，特别是能监测汽车制动系统运行工况 3、具有统一的诊断座和统一的故障代码，即诊断座、数据连接器统一为双排共16针; 4、具有行车记录技术数据变化的功能； 5、具有重新显现记忆故障的功能 6、具有用仪器直接读取和清除故障码的功能。 五、爆震传感器的作用与工作原理。 答：作用：是用来检测发动机的爆震情况，并将信号传给ECU，ECU根据爆震信号对点火提前角进行修正，从而使点火提前角保持最佳。 工作原理：当发动机产生爆震时，随着发动机的振动波及压电元件使变形而产生电压信号，其电压信号的大小与发动机的振动频率和振动强度有关，当ECU收到此信号时即对点火提前角进行修正。 六、电控燃油喷射系统的组成与工作原理 答：1、组成：根据EFI系统的控制原理电控燃油喷射系统由电控单元、传感器和执行器三大部份组成;按部件功能电控燃料喷射系统由空气供给系统、燃油供给系统和电子控制系统三个子系统组成。2、工作原理：在电控燃油喷射系统ECU的存储器（ROM）中储存了各种燃油喷射控制用的控制程序，根据发动机转速和空气量（或进气压力或气门开度）求得基本喷射量及各种控制修正计算用的数据，在进行燃油喷射时，ECU接到传感器输入的空气流量信号和发动机的转速信号计算出基本喷油量（对应的喷油时间）再根据其它各种信号输入装置输入的冷却液温度、进气温度、节气门位置、废气中氧含量等与发动机有关的信号，对基本喷油量进行修正，从而确定出与各种工况相适应的最佳喷油量，并输入出一个与该最佳喷油量相对应的有一定脉冲宽度的喷油控制信号，该信号经驱动电路放大控制电磁式喷油器的时间，将适量的燃油喷入进气管内或气缸内。 七、汽车修理的作业方式 答：汽车修理的作业方式可分：就车修理法、总成互换修理法和混装修理法三种。 1、就车修理法其优点是保持原车的特点，可满足客户的要求，不需要备用总成，对一些中小企业比较适合。缺点是生产周期长，不便于组织大规模的流水生产、经济效益低。 2、总成互换修理法其优点是大大缩短了汽车的停厂时间，便地采用流水作业，从而可以提高工效，降低成本，保证质量。对生产规模较大，承修车型比较单一，工艺装备完善，具有周转总成的大厂，宜采用此法。它的缺点是要具备有质量符合要求的总成，质量不符合要求时，用户意见较大。 3、混装修理法是指在进行汽车修理作业时，根据实际情况，既不采用就车修理也不采用总成互换修理，而是把二种方法结合起来的综合修理法。它的优点是“扬长避短”，不但可以缩短停厂车日，提高工效，又可满足用户的要求。 八、汽车底盘二级维护之前主要检测哪几个项目？ 答：对汽车底盘不解体主要检测项目有：1、前轮定位参数的检测。2、车身、车架和悬挂技术状况完好的检测。3、轮胎表面状况的检测。4、车轮平衡的检测。5、转向轮横向侧滑量的检测。6、转向盘自由行程的检测。7、制动性能的检测。 8、轴距的检测。9、底盘密封状况的检测。 九、简答光电式转速与曲轴位置传感器的组成与工作原理。 答：组成：光电耦合件（发光二极管、光敏二极管）和波形电路的光电传感器和转盘组成。 工作原理：二只发光二极管分别正对着二只光电晶体管，发光二极管以光电晶体管为照射目标。信号盘位于发光二极管

节流式流量计的工作原理

节流式流量计的工作原理 节流式流量计是一种典型的差压式流量计．是目前工业生产中用来测量气体、液体和蒸气流量的最常用的一种流量仪表． 据调查统计，在炼钢厂、炼油厂等工业生产系统中所使用的流量计有(70—80)％左右是节流式流量计．在整个工业生产领域中，节流式流量计也占流量仪表总数的一半以上．节流式流量计所以得到如此广泛的应用，主要是因为它具有以下两个非常突出的优点： ①结构简单，安装方便，工作可靠，成本低，又具有一定准确度．能满足工程测量的需要． ②有很长的使用历史，有丰富的、可靠的实验数据，设计加工已经标准化．只要按标准设计加工的节流式流量计，不需要进行实际标定，也能在已知的不确定度范围内进行流量 测量． 尤其是第二个优点，使得节流式流量计在制造和使用上都非常方便．因为对一个流量计，特别是大流量测量用的流量汁，在检定时将会遇到各种各样的困难．

节流式流量计通常由能将流体流量转换成差压信号的节流装置及测量差压并显示流量的差压计组成．安装在流通管道中的节流装置也称“一次装置”，它包括节流件、取压装置和前后直管段．显示装置也称“二次装置”，它包括差压信号管路利测量中所需的仪表． 不少国家对节流装置做了很多研究工作．AGA(美国气体协会)和ASME(美国机械工程师协会)从本世纪初就开始进行节流装置的实验，研究结果分别在1969年和1971年的报告中发表．DIN(德国工业标准)中，早就对节流装置进行了规定，到1969年已经过六次修订国际标难化组织(ISO)在汇总了各国的研究成果的基础上，分别于1967年和1968年出版了ISO／R541和ISO／R781，作为节流装置的国际标准．1980年又对前面的两个文件进行了修订，出版了适合于孔板、喷嘴和文丘里管的国际标准ISO 5167．我国也于1981年出版了流量测量节流装置的国家标准GB 2624，对角接取压、法兰取压的标准孔板和角接取压标准喷嘴做了具体规定． 使用标准节流装置时，流体的性质和状态必须满足下列条件： ①流体必须充满管道和节流装置，并连续地流经管道． ②流体必须是牛顿流体，即在物理上和热力学上是均匀的、单相的，或者可以认为是单相的，包括混合气体，溶液和分散性粒子小于o．1

热式质量流量计哪家好

热式质量流量计哪家好 热式气体质量流量计是基于热扩散原理而设计的，该仪表采用恒温差法对气体进行准确测量。具有体积小、数字化程度高、安装方便，测量准确等优点。传感器部分由两个基准级铂电阻温度传感器组成，仪表工作时，一个传感器不间断地测量介质温度T1；另一个传感器自加热到高于介质温度T2，它用于感测流体流速，称为速度传感器。 该温度ΔT=T2-T1，T2>T1，当有流体流过时，由于气体分子碰撞传感器并将T2的热量带走，使T2的温度下降，若要使ΔT保持不变，就要提高T2的供电电流，气体流动速度热快，带走的热量也就越多，气体流速和增加的热量存在固定的函数关系，这就是恒温差原理。 其中ρg—流体比重（和密度相关） V—流速 K—平衡系数 Q—加热量（和比热及结构相关） ΔT—温度差 由于传感器温度比介质（环境）温度总是自动恒定高出30℃左右，所以热式气体流量 计从原理上不需要温度补偿。 热式气体质量流量计适用介质温度范围为-40-220℃。 （1）式中流体比重和密度相关

其中ρg—工况体积下的介质密度（kg/m3） ρn—标准条件下介质密度（101.325Kpa、20℃）（kg/m3） P—工况压力（kPa） T—工况温度（℃） 从（1）（2）式可以看出，流速和工况压力，气体密度，工况温度函数关系已确定。恒温差热式气体质量流量计不但不受温度影响，而且不受压力的影响，热式气体质量流量计是真正的直接式质量流量计，用户不必对压力和温度进行修正。 热式气体质量流量计具有如下技术优势： ①真正的质量流量计：对气体流量测量无需温度和压力补偿，测量方便、准确。可得到气体的质量流量或者标准体积流量。 ②宽量程比：可测量流速高至100Nm/s底至0.5Nm/s的气体，可以用于气体检漏。 ③抗震性能好使用寿命长：传感器活动部件和压力传感部件，不受震动对测量精度的影响。 ④安装维修简便：在现场条件允许的情况下，可以实现不停产安装和维护。 ⑤数字化设计：整体数字化电路测量，测量准确、维修方便。 ⑥采用RS-485通讯：或HART通讯，可以实现工厂自动化、集成化。 热式质量流量计厂家——上海有恒测控是集研发、生产、销售为一体的现代化仪器仪表制造企业，主要从事工业自动化仪器仪表的生产销售及安装成套、自动化项目的系统集成、工程服务及特殊需求定制。代表设备有涡街流量计、涡轮流量计、热式质量流量计等各类型

质量流量计工作原理的学习

质量流量计工作原理的学习 质量流量计以科氏力为基础，在传感器内部有两根平行的T型振管，中部装有驱动线圈，两端装有拾振线圈，质量流量计直接测量通过流量计的介质的质量流量，还可测量介质的密度及间接测量介质的温度。质量流量计是一种重要的流量测量仪表。质量流量计是采用感热式测量。 流体的体积是流体温度和压力的函数，它是一个因变量，而流体的质量是一个不随时间、空间温度、压力的变化而变化的量。如前所述，常用的流量计中，如孔板流量计、涡轮流量计、涡街流量计、电磁流量计、转子流量计、超声波流量计和椭圆齿轮流量计等的流量测量值是流体的体积流量。在科学研究、生产过程控制、质量管理、经济核算和贸易交接等活动中所涉及的流体量一般多为质量。采用上述流量计仅仅测得流体的体积流量往往不能满足人们的要求，通常还需要设法获得流体的质量流量。以前只能在测量流体的温度、压力、密度和体积等参数后，通过修正、换算和补偿等方法间接地得到流体的质量。这种测量方法，中间环节多，质量流量测量的准确度难以得到保证和提高。随着现代科学技术的发展，相继出现了一些直接测量质量流量的计量方法和装置，从而推动了流量测量技术的进步。 流体的体积是流体温度、压力和密度的函数。在工业生产和科学研究中，仅测量体积流量是不够的，由于产品质量控制、物料配比测定、成本核算以及生产过程自动调节等许多应用场合的需要，还必须了解流体的质量流量。 质量流量计的测量方法，可分为间接测量和直接测量两类。间接式测量方法通过测量体积流量和流体密度经计算得出质量流量，这种方式又称为推导式；直接式测量方法则由检测元件直接检测出流体的质量流量。 1．间接式质量流量计 间接式质量流量测量方法，一般是采用体积流量计和密度计或两个不同类型的体积流量计组合，实现质量流量的测量。常见的组合方式主要有3种。 （1）节流式流量计与密度计的组合 由前述知，节流式流量计的差压信号P ?正比于2 qρ，如图1所示，密度计 v 连续测量出流体的密度ρ，将两仪表的输出信号送入运算器进行必要运算处理，即可求出质量流量为

空气流量传感器原理

空气流量传感器原理 车用空气流量传感器（或称空气流量计）是用来直接或间接检测进入发动机气缸空气量大小，并将检测结果转变成电信号输入电子控制单元ECU。电子控制汽油喷射发动机为了在各种运转工况下都能获得最佳浓度的混合气，必须正确地测定每一瞬间吸入发动机的空气量，以此作为ECU计算(控制)喷油量的主要依据。如果空气流量传感器或线路出现故障，ECU得不到正确的进气量信号，就不能正常地进行喷油量的控制，将造成混合气过浓或过稀，使发动机运转不正常。电子控制汽油喷射系统的空气流量传感器有多种型式，目前常见的空气流量传感器按其结构型式可分为翼片(叶片)式、卡尔曼涡流式、热膜式等几种。 1、翼片式空气流量传感器 图9-9是翼片式空气流量计工作原理图，该空气流量传感器在主进气道内安装有一个可绕轴旋转的翼片。在发动机工作时，空气经空气滤清器过滤清器过滤后进入空气流量传感器并推动翼片旋转，使其开启。翼片开启角度由进气量产生的推力大小和安装在翼片轴上复位弹簧弹力的平衡情况决定。当驾驶员操纵加速踏板来改变节气门开度时，进气量增大，进气气流对翼片的推力也增大，这时翼片开启的角度也增大。在翼片轴上安装有一个与翼片同轴旋转的电位计，这样在电位计上滑片的电阻的变化转变成电压信号。 当空气量增大时，其端子VC和VS之间的电阻值减小，两端子之间输出的信号电压降低；当进气量减小时，进气气流对翼片的推力减小，推力克服弹簧弹力使翼片偏转的角度也减小，端子VC与VS之间的电阻值增大，使两端子间输 图9-9 翼片式空气流量计工作原理 出的信号电压升高。ECU通过变化的信号电压控制发动机的喷油和点火时间。2、卡曼涡旋式空气流量传感器 为了克服动片式空气流量传感器的缺点，即在保证测量精度的前提下，扩展测量范围、并且取消滑动触点，人们又开发出小型轻巧的空气流量传感器，即卡曼涡旋式空气流量传感器。野外的架空电线被风吹时会嗡嗡发出声响，风速越高声音频率越高，这是因气流流过电线后形成涡旋所致，液体、气体等流体中均会发生这种现象，利用这一现象可以制成涡旋式流量传感器。在管道里设置柱状物，使流体流过柱状物之后形成两列涡旋，根据涡旋出现的

热式气体质量流量计的工作原理

热式气体质量流量计的工作原理 本文主要介绍热式气体质量流量计的工作原理，安装技术规范、调试方法以及应用注意事项和ST98A流量计在滨化热力公司锅炉中的应用及常见故障处理方法。 3、质量流量计插入深度等于管内径的1/2＋12.7＋管厚。 4、接线 1）、出于安全因素的考虑，ST98特别要求220V AC电源采用三线制，其中一根接地线必须连接到流量变送器接线端子排的接地终端。 2）、因传统4～20mA的I/O产品对变频驱动设备等产生的高频噪声干扰较为敏感，且现场的电气高频噪声污染较为严重。避免仪表信号传输回路遭受干扰，对输出信号电缆采用屏蔽电缆，且屏蔽层在靠近变送器一端接地，DCS机柜一端包裹保护起来。 5、现场传感器部分按照图三、四联接

五、调试 使用ST98流量变送器提供的RJ－12通讯串口与FCI的FC88通讯器进行链接通讯。 第一、将风机负荷调节至40％，在过程连接头A处插入传感器总长度1／3，记录FC88 T状态下流量值，继续推进传感器至2／3处，记录流量值，最后全部推进，记录流量值。然后将传感器分别移至B和C点记录数据。 第二、将风机负荷调节至60％，在过程连接头A处插入传感器总长度1／3，记录FC88 T状态下流量值，继续推进传感器至2／3处，记录流量值，最后全部推进，记录流量值，然后将传感器分别移至B和C点记录数据。 第三、将风机负荷调节至80％，在过程连接头A处插入传感器总长度1／3，记录FC88 T状态下流量值，继续推进传感器至2／3处，记录流量值，最后全部推进，记录流量值。然后将传感器分别移至B和C点记录数据。把3个不同负荷下的9个数据相加除9，既为不同负荷下瞬时流量值。 示例：负荷40％点 A位置三个数据分别为：365NCMH、500 NCMH、700 NCMH。B位置三个数据分别为：200 NCMH、600 N CMH、900 NCMH， C位置三个数据分别为：800 NCMH、900 NCMH、1000 NCMH，9个数据相加，计算平均值是663 NCMH，这就是此管道的瞬时流量值，最佳安装点是A3或B2 。若安装在A3点，K系数为663除以7 00所得值0.947。若安装在B2点, K系数为663除以600所得值为1.105。三种不同负荷状态下数据计算，可寻出最佳的安装位置以及流场分布点，便于减小误差。 六、菜单控制和结构 1、大部分条目需要敲至少两个键：一个字母加[ENTER]键，或一个或多个数字加[ENTER]键。 2、所以有的用户条目由输入模式（input Mode）?<提示开始，只是当设备处于主功能模式下（这时需按[EN TER]选择条目）时除外。 3、 Y/N表示是（Y），保存或者改变参数，或否（N），不要保存或改变参数。 4、使用backspace（后退一格）[BKSP]键可以退后。 常用菜单选项表

PT20热膜式电阻

一、整体烧结外绕线式陶瓷铂电阻 该产品是杨忠林厂长根据线绕式铂电阻抗过载能力强、自热小、符合计量要求等优点，结合薄膜铂电阻体积小，抗振、响应速度快等优点进行了综合设计，经过大量试验于1998年投入生产的新型铂电。 投产至今（1998年—2009年）从用户的使用情况看已充分证明了该型铂电阻的高可靠、长寿命的优秀品质。锦州市精微仪表厂已将铂电阻改造成了和热电偶一样的耐用品。（寿命：≤200℃达10年、200℃～450℃10～3年），特别是精密铂电阻≤0.01Ω/年变化率深得用户称赞，使全球极少的高性能产品。于2009年6月又研制出了物美价廉的测温范围-200℃—850℃的铂电阻，它能解决头疼的热电偶测温不准问题。（见用户评价） 整体烧结外绕线式陶瓷铂电阻的特点： 陶瓷外绕式铂电阻示意图 该铂电阻在结构上（如图）采用了引线在反端与电阻体烧结在一起，贯穿电阻体引出，引线与电阻体烧结处的陶瓷避开拉应力使引线坚固，电阻体与引线烧结处在外力作用下不至于开裂；另一方面的优点体现在铂丝绕在电阻体外表面且用陶瓷覆盖，烧为一体，使得该元件的反应速度快；由于铂丝分部在电阻体的外表面，有效散热面积大、皮薄散热快，所以自热系数小；由于铂丝被约束在陶瓷的刚性体内故不怕振动，长期稳定性及寿命都好；又由于元件的烧结温度较高（一般高出使用温度300℃左右）铂丝的膨胀系数远大于陶瓷的膨胀系数，在烧结温度时铂丝取得最大的体积，随着温度的降低陶瓷固化在铂丝外围形成壳体，在

使用温度范围内从微观上讲，铂丝属于工作在一丝一腔的无应力的自由状态。如元件通入较 大的电流，只有铂丝加热体积膨胀后仍在壳体容积以内，不破坏壳体，元件的固有参数不变。这也是该型铂电阻能胜任热线式流量传感器的原因所在（参见热式流量传感器）。 1、与内绕式陶瓷铂电阻相比，抗过载能力、抗振能力、响应速度、长期稳定性、及寿命有明显优势，自热系数相近。 2、与薄膜铂电阻相比，抗过载能力特强、自热小，长期稳定性、线性都优于薄膜电阻，抗振性相当，体积比薄膜电阻稍大，响应时间稍慢。但最小值Φ0.55mm的元件在快速响应场合也满足＜10～20ms要求。如热线式空气流量计、风速计等（获2008年末锦州市科技攻关一等奖）。 3、在所标量程范围内均为安全可靠,不存在虚报指标量程现象,在200℃～800℃温区中独树一帜。 4、执行标准为《中华人民共和国机械行业标准》JB/T 8622-1997,本标准符合 IEC751:1983的电阻-----温度关系公式及分度表(Pt100分度表、Pt1000分度表)。 5、本专利《高温抗振铂电阻》（ZL200620092605.9）是在《整体烧结线式陶瓷铂电阻》（专利号ZL97244572.2）的基础上改进而成。获得2008年科技进步二等奖、科学技 术攻关壹等奖。 电阻芯规格表 *Pt20为直接销售元件，其余为封装成品后销售。

空气流量计的检测方法

空气流量计的检测方法 空气流量计基本结构及性能特点随着对发动机汽车尾气排放要求的提高，越来越多的发动机采用精密的空气计量传感器计量进入发动机的空气量，发动机ECU根据空气计量传感器信号初步设定基本供油量，以满足发动机各种工况空燃比，进而保证发动机各种工况对混合气的要求。 空气流量计分类：按测量空气流量的方法可分为两种：①直接测量方法传感器——空气流量计。②间接测量方法传感器——进气歧管压力传感器(负压传感器)。直接测量方法传感器按其测量信号转化形式又可分为3种。 (1)机械式空气流量计，即可动叶片式空气流量计。其特点是将燃油泵控制开关、空气温度传感器、CO调节器及空气流量计等功能融为一体，结构较复杂，但精度较高。不过由于叶片具有弹簧阻力增加了进气阻力，使它对发动机在急加速时的响应不够理想，故现在很少使用。 (2)卡尔曼涡流式空气流量计。它是通过采集涡流频率完成空气流速测量，主要是通过光电(如丰田车型)和超声波采集(如韩国现代、日本三菱等)进气涡流，具有进气阻力小、计量准确的特点，但因其结构复杂、不耐振动且造价高，现已逐步被热线式空气流量计取代。 (3)热线式空气流量计。热线式空气流量计按其热线形又分为3种。

①热丝式——将加热丝均匀分布在计量通道内。热丝式空气流量计(图1)精度高、分布均匀，可精确计量空气量，但由于热丝很细(0.01~0.05mm)且暴露在空气中，在空气高速流动时，空气中的沙粒很容易击断热丝。 ②热膜式——将加热丝印刷在一块线路板上，并将线路板固定在空气通道中间。由于热丝被固定且受到保护膜的保护，寿命提高，但由于保护膜热传导较差，影响计量精度。 ③热阻式——将加热丝绕成线圈形式固定在石英玻璃管内或暴露在空气通道内。由于热阻式空气流量计热丝被固定，故热线寿命延长，但由于热阻面积很小，只能部分采空气流量，要求空气通道内空气流速均匀，所以常在进气侧安装梳流格栅。 由于热膜式和热阻式空气流量计均是部分采集空气计量空气量，故精度较热丝式较差。另外，热丝式、热膜式和热阻式空气流量计还都易受空气中水分及灰尘的污染，所以在控制电路上都做了专门的设计，每次打开点火开关或关闭点火开关后，流量计中的热丝会由电路提供瞬时大电流加热，使热丝瞬间产生高温(700-1 000℃)，烧掉污染在热丝、热膜或热阻表面的杂质，保持空气流量计量精度。 轿车使用的空气流量计，属“L”型热膜式空气流量计，安装在空气滤清器壳体与进气软管之间。其核心部件是流量传感元件和热电阻(均为铂膜式电阻)组合在一起构成热膜电阻。在传感器内部的进气通道上设有一个矩形护套，相当于取样管，热膜电阻设在护套中。为了防止污物沉积到热膜电阻上而影响测量精度，在护套的空气入口一

热式质量流量计说明书

热式质量流量计 【热式质量流量计性能特点】： 热式气体质量流量计是利用热传导原理测量气体质量流量的仪表。热式质量流量计的传感器由两个基准级热电阻(铂RTD)组成。一个是质量速度传感器T1，一个是测量气体温度变化的温度传感器T2。当这两个RTD置于被测气体中时，其中传感器T1被加热到气体温度以上的一个恒定的温差，另一个传感器T2用于感应被测气体温度。随着气体质量流速的增加，气流带走更多热量,传感器T1 的温度下降，要维持T1、T2恒定的温度差，T1的加热功率就要增大。根据热效应的金氏定律,加热功率P、温度差△T（T1-T2）与质量流量Q有确定的数学关 系式。 P/△T=K1+K2 f(Q)K3 K1、K2、K3是与气体物理性质有关的常数。 【热式质量流量计的应用】： ● 氧气、氮气、氢气、氯气及多组分 气体测量。 ● 高炉煤气、焦炉煤气测量。 ● 烟道气测量。 ● 沼气、水处理中的曝气和氯气测量。 ● 压缩空气测量。 ● 天然气，液化气，火炬气，等气体流量测量 ● 电厂高炉的一次风、二次风流量测量 ● 矿井下通风或排风系统流量测量 【热式质量流量计特点】： ● 测量气体质量流量，无需温度、压力补偿。 ● 量程比大，测量流速范围：0.1Nm/s～100Nm/s。 ● 无压力损失，适用已知截面积的任意形状管道。 ● 耐腐蚀型传感器，适合测量腐蚀性气体。 ● 插入式传感器可以在线安装和维护。 ● 全量程段的专家算法，保证了测量的准确度。 适于贸易结算或气体检漏。 ● 液晶显示器：8位字段式+24位提示符。 ● 测量显示:质量流量、标况体积流量、累计流量、北京时间、累计运行时间。 ● 瞬时流量最大显示值：999999.9 ● 累计流量最大显示值：99999999×103 ● 信号输出：4～20mA、RS-485 ● 内置MENU（菜单）、CUS（光标移动）、UP（数值增加）、ENT（确认）四个按键，用于参数的设定。

空气湿度对热膜式空气流量计计量误差的影响

空气湿度对热膜式空气流量计计量误差的影响 发表时间：2014-11-19T10:18:45.530Z 来源：《价值工程》2014年第2月下旬供稿作者：吴军 [导读] 热膜式的空气流量计有着自身的一些优势，但是对在湿度方面对计量误差的影响还是不能忽视的 吴军WU Jun（常熟市计量测试所，常熟215500）（Changshu Institute of Measurement and Testing，Changshu 215500，China）摘要院现在应用比较广泛的空气流量计就是热膜式空气流量计，但是通过相关的测试可以发现，空气的湿度对于热膜式空气流量计的计量误差有很大的影响，本文就主要是从理论和实验上分析了湿度对于热膜式空气流量计计量的误差以及规律。 Abstract: Now the widely used air flow meter is a hot-film air flow meter. But relevant tests find that air humidity has effect on themeasurement error of hot-film air flow meter. This paper mainly analyzes the effect of humidity on air flow meter measurement fromtheoreticaly and experimentally.关键词院热膜式空气流量计；空气湿度；计量误差Key words: hot-film air flow meter；air humidity；measurement error中图分类号院TH814 文献标识码院A 文章编号院1006-4311（2014）06-0057-030 引言在过去的时代，汽车是一个以机为主体、以电为辅的一个交通工具，但是现在汽车以及成为了一种高度自动化和电气化的一种新型的交通工具。现在对于汽车的全面控制基本上可以用一些比较专业的计算机来完成，在这当中，电子控制汽油喷射系统是比较具有代表性的一种。其主要工作原理就是，首先就是通过计量器来对发动机的进气量进行计算，然后在根据相应的进气量来决定相关汽油的喷射量，从而来使得发动机达到一个最佳的控制效果。 所以从另一方面就可以看出，其实发动机的工作效率的高低，主要就是取决于流量计对于进气量的精准程度。现在的空气流量计当中，使用最为普遍的就是热膜式的空气流量计。 1 空气流量计的分类在现代技术的发展下，空气流量计根据工作原理的不同，主要有两种类型：流量感应式空气流量计和压力感应式空气流量计。 1.1 流量感应式空气流量计。在流量感应式空气流量计中，有热线热膜式空气流量计、动片式空气流量计和卡曼涡旋式空气流量计三种。在出现的时间先后上，动片式空气流量计是出现最早的空气流量计；随着信息技术的发展，发展到了现在的热线热膜式空气流量计。在电压输出方式上，动片式空气流量计是与进气量成反比的流量计，卡曼涡旋式空气流量计和热线热膜式空气流量计与其相反，都与进气量成正比关系。控制精度上，动片式的精确度比较差，其他两种方式都能计量相对精确的空燃比。在通道阻力，瞬太响应等方面，热线热膜式和卡曼涡旋式的工作状态都是比较好的，能及时准确的完成空气的计量工作，它们计量的是进气质量的流量。可是在卡曼涡旋式和热线热膜式空气流量计中，后者更经济更实惠，符合国家倡导的节能和环保工作，是现今发动机中运用比较广泛的一种空气流量计。万事没有十全十美的，热线热膜式空气流量计在对进气量进行测量的时候，受空气湿度影响较大。 1.2 压力感应式空气流量计。压力感应式空气流量计与流量感应式空气流量计相比，数据计量的精确度比较差，因此它主要运用于电喷系统中。压力感应式空气流量计是先测定发动机节气门后方的绝对压力，通过压力测试空气密度，加之发动机的转速反算发动机的进气量来进行空气流量的计量的一种工作方式。 2 空气流量计的工作原理2.1 压力感应式空气流量计的工作原理。压力感应式空气流量计是通过测量发动机节气门后方的压力来计算出空气质量的方式。所以在压力感应式空气流量计中，完成的主要工作就是压力的测量。压力感应式测量压力的主要元件是压力传感器，可见它的工作原理就是通过压力传感器对压力的测量，把压力值传输给电子控制单元（ECU），ECU 通过压力和发动机转速计算出空气流量计。 压力传感器由压力转换元件，滤清器、信号放大装置和外壳组成。而压力转换元件又由4 个电阻采用惠斯顿电桥方式连接，当压力转换元件两侧受到的压力不一样时，电桥的两端就会出现电压差，电压差通过信号放大装置把数值进行放大，最后输送到电子控制单元。 2.2 热膜式空气流量计的工作原理。流量感应式空气流量计的方法有几种，从使用的范围看，热膜式空气流量计使用的比较广泛，因此我们主要对热膜式空气流量计的工作原理进行讨论。热膜式空气流量的结构大致为：金属护网包裹着气流温度传感器，热膜贴于气流温度传感器上，在金属护网外安置我们的控制电路，当空气进入进气管后，热膜与空气接触，是气流温度传感器工作，最后把数值传导给电子控制单元，计算出我们的空气流量值。热膜式空气流量计中的主要工作部件就是我们的气流温度传感器，而气流温度传感器的主要部件热膜电阻，热膜电阻是由流量传感部件和热电阻组合而成，流量传感部件和热电阻都是设计成铂膜的样子的电阻组装而成。热膜电阻安装与传感器内的一个长方形护套内，护套又放在传感器的空气通道上，这样可以使我们的热膜电阻与空气接触进行空气计量。热膜式空气流量计的气流温度传感器的两端安装有两个圆形的接头，这个两个圆形接头同时又与我们的空气进气道想通。空气的入口方向安装有一个防护网，以防止外界物质进入传感器损坏传感器。热膜电阻在进行空气计量的时候，对于电阻表面的清洁度要求相对比较高，如果表面附有污染物，会影响进入管道内空气的温度，降低空气计量的精确性，所以，在传感器中的护套外需要安装空气过滤装置，以阻止空气中的污染影响进气的温度从而影响测量精度。同时，为了降低进气空气温度变化对测量准确性的影响，我们在热膜电阻旁，空气进气入口方安装了一个铂膜式的温度补偿电阻，减少空气温度对热膜电阻的影响。在热膜式空气流量计量中，传感器电阻也是采用惠斯顿电桥方式连接，当热膜电阻两端无电压差时，我们的气流温度传感器就保持在一个恒定的温度值；当空气进入我们的气流管道后，通过温度补偿电阻和热膜电阻后，使两个电阻的温度降低，电阻值变小。当电阻值减小的时候，热膜电阻的恒定温度值就发生变化，控制单元就会开始工作，输送电流给热膜电阻，使热膜电阻再次保持恒定温度。控制单元输出的热量输送与电子控制单元后，就能准确计量出空气流量值。 3 热膜式空气流量计的特征3.1 湿度。热膜式空气流量计受空气湿度的变化，计量的数值精确度也会产生变化。以干燥的空气为基准，当空气湿度增加的时候，空气计量的误差也会增加，因为湿空气能提高空气的导热效果。 3.2 温度。热膜式空气流量计受空气温度的变化，计量的数值精确度会有所变化。以常温温度为23益为准，当空气温度升高的时，空气计量的误差会逐渐增强；当空气温度降低时，空气计量的误差也会逐渐增强。产生这种现象的主要原因是因为热辐射和空气的特性。 4 空气流量计的重要性在具有电子喷射系统的汽车上，空气流量计具有非常重要的作用，它是电子喷射系统进行油喷控制的基本信号，同时也是起决定性作用的信号。对于汽车的混合动力比，发动机的污染性、稳定性以及动力性空气流量计都将产生非常重要的影响。 如果空气流量计的信号在发生故障不能工作的时候，电控单元就会故障的代码进行存储，同时在这个时候节气门位置的信号就将代替空气流量计信号对空气的进气量进行测量，这也是电控单元的主要功能即失效保护的功能。但是，在信号的强度上，好一些的空气流量计