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热敏式涡街流量计的优缺点及热敏元件的选用制作
关键字:涡街流量计,流量计 日期:2012-9-10 8:50:31
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热敏式涡街流量计应用2和3检测方式工作,所以有较高的灵敏度。仪表在低雷诺数区域有较好的流量特性,下限流速
较低。
热敏式涡街流量计对管道振动不敏感,可以用于有一定振动但振动不强的场合。
灰尘、脏物的附着对热敏元件的灵敏度有明显影响,所以热敏式涡街流量计多用于清洁和腐蚀性较弱的流体。
热滞后也是热敏元件的明显缺点,这种元件用于小口径、高流速气体流量测量时,信号衰减比较严重,需对仪表进行高
频补偿。
对高温流体,由于热敏电阻与介质之间的导热系数降低,测量灵敏度明显下降。这也是热敏式涡街流量计的不足之处。
尽管圆柱型发生体应用辅助导压孔,控制旋涡稳定分离。但这种发生体的陡度不足,涡街信号的强度与稳定性远不如其
他类型发生体。近些年圆柱型发生体及热丝检测元件已淡出市场,逐步被其他类型涡街流量计所替代。热敏元件选用与制
作要点
从原理上讲,热敏元件可选用纯金属材料,如铂、镍等金属丝,也可选用半导体热敏电阻。
前面所介绍的两种涡街流量计就选用了不同的材料。纯金属材料稳定性好,具有正电阻温度系数,而且几乎是常数,但
金属材料的电阻温度系数较小,制成的热敏元件灵敏度较低。半导体热敏电阻的电阻一温度特性曲线较陡(见图5-7),它的
电阻温度系数较大,制作热敏元件有较高的检测灵敏度,但稳定性不如纯金属。
在基底和保护层材料选择上,热敏元件的基底材料应选择导热系数很小的材料,避免热量从基底流失;而与此相反,热
敏元件保护层则应选择导热系数很大的材料,确保与外界流体的热交换效果最佳。实际应用中这两种材料都选用了玻璃,但
厚度不同。
随着科学技术的发展,制作工艺水平的提高,半导体热敏电阻的性能不断地提高,应用范围也不断扩大。在涡街流量计
中应用半导体薄膜热敏电阻,经受了多种流体和多变环境的考验。典型的热敏元件是由一块面积很小的半导体薄片,在玻璃
基底上制作成元件,并在基底上装有电极引出线,在热敏元件的表面上用烧制工艺覆盖一层极薄的保护层。 |
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