Thermal Mass Flow Meter là gì?

Thermal Mass Flow Meter, hay còn được gọi là Đồng hồ đo lưu lượng dạng Thermal Mass (Nhiệt lượng) là thiết bị được sử dụng để đo lưu lượng của một chất đi qua một không gian nhất định, chủ yếu là khí đi chảy qua một đường ống dẫn kín.

Ứng dụng của sản phẩm rất đa dạng như:

- Năng lượng sạch

- Phân phối khí tự nhiên

- Khí đốt

- Khí nén trong các cơ sở sản xuất

- Sản xuất chất bán dẫn

- Sục khí vào nước thải

- Khí đốt tự nhiên cho lò đốt và lò hơi

- CO2 để làm lạnh thực phẩm và lên men đồ uống

- Nito và Oxy trong nhà máy sản xuất

- Argon để sản xuất thép

Thiết bị hoạt động như thế nào?

Đầu dò cảm biến được đưa vào đường tâm của dòng chảy. Thiết bị có 2 cảm biến được gắn vào dòng khí, một là “Cảm biến nhiệt độ” đo nhiệt độ thực tế của khí bên trong đường ống làm tham chiếu – bất kể tốc độ dòng chảy.

Cái còn lại là 1 cảm biến được làm nóng được gọi là “Cảm biến vận tốc”.

Đúng như tên gọi, đồng hồ đo lưu lượng dạng Thermal Mass sử dụng nhiệt để đo lưu lượng. Cảm biến vận tốc được làm nóng liên tục thông qua công suất điện, do đó luôn duy trì chênh lệch nhiệt độ xác định trước giữa 2 cảm biến.

Ví dụ: 50 độ C là chênh lệch nhiệt độ không đổi đối với mét Sierra.

Góc nhìn chuyên sâu về phân tử:

Ngay khi dòng vật chất bắt đầu lưu thông qua 2 cảm biến, nhiệt sẽ bị mất đi từ cảm biến vận tốc do bị các phân tử khí chảy qua hấp thụ nhiệt.

Hiệu ứng làm mát tương ứng được đo và bù ngay lập tức bằng thiết bị điện tử điều khiển cảm biến của thiết bị, nó ngay lập tức bổ sung thêm dòng điện để làm nóng cho cảm biến để duy trì chênh lệch nhiệt độ không đổi ở 50 độ C.

Đầu ra cơ bản của máy đo là công suất điện được dòng phân tử mang đi. Khi lưu lượng tăng, công suất tăng.

Theo mô tả của King’ law, hóa ra dòng điện cần thiết để duy trì chênh lệch nhiệt độ không đổi giữa 2 cảm biến tỷ lệ thuận với hiệu ứng làm mát do các phân tử khí chảy qua gây ra và do đó, phép đo trực tiếp tổng lưu lượng dòng vật chất trong đường ống.

Điều quan trọng cần lưu ý là sự truyền nhiệt từ dòng khí bị ảnh hưởng bởi tính chất của khí. Đây là những đặc tính của khí được biết đến như:

- Tính dẫn nhiệt

- Mật độ và độ nhớt

- Nhiệt dung

Ưu điểm của đồng hồ đo lưu lượng dạng Thermal Mass:

• Đo lưu lượng, đầu ra trực tiếp của lưu lượng thể tích tiêu chuẩn, không cần đo thêm áp suất và nhiệt độ.
• Không có bộ phận chuyển động nên ít phải bảo trì
• Độ chính xác cao ở tốc độ dòng chảy nhỏ cũng như lớn
• Áp suất và nhiệt độ được bù bằng nguyên lý dòng khối nhiệt
• Dễ dàng lắp đặt và tháo cảm biến khỏi khu vực đo