پیش‌نویس:دبی سنج جرمی حرارتی
دبی سنج های جرمی حرارتی، که با نام دبی سنج های جرمی غوطه ور که در زیر آب خراب نمی شوند یا پراکنده کننده حراتی نیز شناخته می شوند،خانواده ای از ابزار ها را برای اندازه گیری دبی جرمی کل یک سیال، عمدتا گازها، تشکیل می دهند که از طریق لوله های بسته جریان می یابند. نوع دوم دبی سنج جرمی حرارتی لوله-مویرگی است. بسیاری از کنترل کننده های جریان جرمیMFC که ترکیبی از دبی سنج، سیستم الکترونیک و شیر صنعتی هستند، بر اساس این نوع طراحی شده اند. علاوه بر این، یک دبی سنج جرمی حرارتی را می توان با اندازه گیری اختلاف دما در یک تراشه MEMS بر پایه سیلیکون ساخت.
دو نوع پراکنده کننده گرمایی و لوله-مویرگی، دبی جرمی جریان سیال را با استفاده از انتقال گرما از یک سطح گرم به سیال در حال جریان اندازه گیری می کنند. در جریان سنج نوع پراکنده کننده حرارتی یا غوطه ور، گرما به لایه مرزی سیال که بر روی سطح گرم شده جریان دارد انتقال پیدا می کند. در نوع لوله-مویرگی، گرما به توده سیال که در حال جریان از طریق یک لوله مویین گرم شده کوچک است منتقل می شود. مبنای عملکرد هر دو نوع ماهیت حرارتی دارد، اما به قدری متفاوت هستند که دو استاندارد جداگانه برای آنها مورد نیاز است. در ضمن، کاربردهای آنها بسیار تفاوت دارد. معمولاً دبی سنج های پراکنده کننده حرارتی برای کاربردهای معمول جریان گاز صنعتی در لوله ها و کانال ها استفاده می شود، در حالی که نوع لوله-مویرگی عمدتاً برای جریان های کمتر و برای گازهای تمیز یا مایعات در مجراها مورد استفاده قرار می گیرد. نوع لوله-مویرگی بیشترین کاربرد را برای سنجش جرمی حرارتی دبی سیال در صنعت دارد ولی نوع مویرگی موضوع بحث این مقاله نمی باشد.
تاریخچه دبی سنج جرمی پراکنده کننده حرارتی[ویرایش]
عملکرد دبی سنج های جرمی پراکنده کننده حرارتی به L.V. King نسبت داده می شود، در سال 1914، قانون کینگ معروف خود را منتشر کرد که نشان می دهد چگونه یک سیم گرم غوطه ور در یک جریان سیال ، سرعت جرمی را در نقطه ای از جریان اندازه گیری می کند. کینگ به دستگاه "بادسنج(جریان سنج) سیم-داغ" این فرد گفته می شود. با این حال، دهه 1960 و 1970 بود که نوع صنعتی فلومترهای جرمی پراکنده کننده حرارتی سرانجام ظهور کردند.
کاربردهای صنعتی[ویرایش]
مهمترین دلیل استفاده از فلومترهای حرارتی در کاربردهای صنعتی، نحوه ساخت و طراحی آنها می باشد. از جمله نقاط مثبت آنها این است که فاقد قطعات متحرک هستند، تقریباً بدون ایجاد مانع در مسیر جریان مستقیم کار می کنند، نیازی به اصلاح دما یا فشار ندارند و دقت را در محدوده گسترده ای از نرخ جریان حفظ می کنند. جریان گذرنده مستقیم لوله را می توان با استفاده از عناصر مشخص کننده رژیم جریان دو صفحه ای کاهش داد و نصب بسیار ساده با کمترین نفوذ در لوله دارد.
زمانی که در فیزیک مسئله مورد استفاده، خواص حرارتی سیال به ترکیب درصد اجزای سازنده سیال وابسته می باشد، تغییر در ترکیب درصد سیال در طول عملیات واقعی می تواند بر اندازه گیری حرارتی جریان تأثیر بگذارد. در نتیجه، برای سازنده جریان سنج حرارتی مهم است که ترکیب درصد سیال را بداند، تا با استفاده از آن بتوان از ضریب کالیبراسیون مناسب برای تعیین دقیق دبی استفاده کرد. سازندگان می‌توانند اطلاعات کالیبراسیون را برای سایر مخلوط‌های گازی ارائه دهند، با این حال دقت دبی سنج حرارتی بستگی به این دارد که مخلوط واقعی گاز با مخلوط گازی که به هدف کالیبراسیون استفاده می‌شود یکسان باشد. به دیگر سخن، دقت یک جریان سنج حرارتی کالیبره شده برای یک مخلوط گاز معین، در صورتی که جریان واقعی گاز ترکیب متفاوتی داشته باشد، کاهش می یابد.
منابع[ویرایش]
- "Thermal Flowmeter Technology - Flowmeters.com | Universal Flow Monitors". www.flowmeters.com. Retrieved 2021-04-07.