根據(jù)氣體流量測(cè)量原理，可以得出恒溫差和恒功率熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)輸出信號(hào)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(hào)(溫差△T和功率P),則這兩種測(cè)量方法的輸出信號(hào)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(jì)在低流速時(shí)隨著流速V的變化，其輸出信號(hào)P 的變化較大，也就是說其在低流速時(shí)具有較高的靈敏度和精度；相反其在高流速時(shí)，隨流速V的變化，輸出信號(hào)P 變化較小，故其在高流速時(shí)測(cè)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(jì)在低流速時(shí)隨著流速V的變化，其輸出信號(hào)△T 的變化較小，也就是說其在低流速時(shí)具有較低的靈敏度和精度；相反其在高流速時(shí)，隨流速V 的變化，輸出信號(hào)△T 變化較大，故其在高流速時(shí)測(cè)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(jì)的最大優(yōu)點(diǎn)是比恒功率式氣體質(zhì)量流量計(jì)的響應(yīng)速度快.因?yàn)楹愎β适搅髁坑?jì)測(cè)量值是根據(jù)實(shí)際溫度變化獲得，測(cè)量管道質(zhì)量和檢測(cè)元件質(zhì)量的熱慣性都會(huì)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(cè)元件等熱慣性的影響.然而對(duì)于恒功率式熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)，由于它采用恒定的功率對(duì)測(cè)速探頭加熱，與恒溫差式氣體質(zhì)量流量計(jì)相比它有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：
(1)恒功率式流量計(jì)的最大可測(cè)流量較大.隨著氣體流量的增加，被加熱的測(cè)速探頭的熱量被迅速帶走，對(duì)于恒溫差式的流量計(jì)，它要求對(duì)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(cè)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(jì)相對(duì)來說不容易受到臟濕介質(zhì)的影響.恒溫差式流量計(jì)為了增加其對(duì)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(jì)卻可以做得較粗.對(duì)于較細(xì)的鉑電阻絲其上附著物對(duì)散熱會(huì)產(chǎn)生很大的影響，更有甚者會(huì)使其測(cè)量準(zhǔn)確度大大降低，而恒功率對(duì)臟濕介質(zhì)的測(cè)量情況則會(huì)好很多.
(3)恒功率流量計(jì)與恒溫差流量計(jì)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(jì)一般都在260℃以內(nèi)，這對(duì)于測(cè)量過熱蒸汽而言，其適應(yīng)性有很大的差別.
恒溫差測(cè)量方法和恒功率測(cè)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(chǎng)實(shí)際情況選擇合適的方法。從熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)的發(fā)展歷史來看，恒溫差流量計(jì)更早應(yīng)用于實(shí)際工業(yè)應(yīng)用，這主要是因?yàn)楹銣夭钍奖群愎β适巾憫?yīng)速度快且實(shí)現(xiàn)起來較容易。所以目前市場(chǎng)上恒溫差式氣體質(zhì)量流量計(jì)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(jì)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(cè)量領(lǐng)域，這就使恒功率式流量計(jì)成為重點(diǎn)研究的方向。 |
