Termal kütle akış ölçer nedir?

Hayatınızın herhangi bir noktasında soğuk bir ortamda yaşamışsanız, büyük olasılıkla bir rüzgar soğuğuna aşinasınızdır. Vücudunuzun sıcaklığı ortam hava sıcaklığından daha düşük olduğunda, ısı vücudunuzdan çevredeki havaya aktarılacaktır. Havanın vücudunuzdan geçmesine yardımcı olacak çok az veya hiç esinti olmadığı durumda, vücudunuzu çevreleyen hava molekülleri sizden bir miktar ısı emdikçe hemen ısınmaya başlayacaktır. Bu da ısı kaybı oranında bir azalmaya yol açacaktır. Öte yandan, çevrenizde en ufak bir esinti bile varsa, o zaman daha soğuk veya ısınmayan hava molekülleri ile temas edersiniz ve bu da daha büyük bir ısı kaybına neden olur.

Havanın hızını ölçmek için kullanılan sıcak telli anemometre, termal kütle akış ölçerin en basit formlarından biridir. Termal akış ölçer , onu ısıtmak için elektrik akımını geçirmek için kullanılan bir metal tel içerir ve ardından bir elektrik devresi, metal telin direncini kontrol eder. Kabloyu geçen havanın hızında bir artış varsa, o zaman metal telden daha fazla ısı çekilecek ve bu da sıcaklığının düşmesine neden olacaktır. Elektrik devresi sıcaklıktaki değişikliği algılayacak ve tel üzerinden daha fazla akım ekleyerek bunu telafi edecek, böylece sıcaklık ayar noktasına geri dönecektir.

Sıcak teli yüksek bir sabit sıcaklıkta tutmak için belirli bir miktar elektrik gücü gereklidir. Güç, kabloyu geçen kütle hava akış hızının doğrudan bir fonksiyonudur. Endüstriyel termal kütle akış ölçerlerin tasarımı genellikle içinde 2 sıcaklık sensörü (termal direnç) bulunan bir akış tüpü içerir. RTD sensörlerinden biri ısıtılmalı, diğeri ısıtılmamalıdır. Isıtılmış bir RTD, gaz akış hızı arttıkça soğuyan bir kütle gaz akış sensörü olarak hareket ederken, ısıtılmamış olan diğer sensör, ölçülen ortamın ortam sıcaklığı için bir telafi görevi görür.

Termal dağılım gazı debimetresi artık küçük boyutlarda üretilebilir, bunun nedeni onlara özgürlük veren basit tasarımlarıdır. Termal akış ölçerin kalibrasyonunda bir diğer önemli faktör, sıvının özgül ısısıdır. Özgül ısı, standart miktarda maddenin sıcaklığını belirli bir miktarla değiştirmek için gereken ısı enerjisi miktarının bir ölçüsü olarak tanımlanabilir. Maddelerin farklı özgül ısı değerleri vardır ve bazıları diğerlerinden daha yüksektir, bu, daha yüksek değerlere sahip maddelerin, sıcaklıkta büyük bir değişiklikle karşılaşmadan çok fazla ısı enerjisini kolayca salabileceği veya emebileceği anlamına gelir.
Termal akış ölçerlerin bazı tasarımlarının ısıtılmış tüplerden duvarlara sahip olduğunu da bulabilirsiniz, bu akışkan tarafından soğutulacak ısıtılmış eleman görevi görür. Türbülanslı akış akışı ile laminer akış akışı tarafından aktarılan ısı oranı arasındaki fark büyük olacaktır. Bu nedenle, akış laminerden türbülansa veya tam tersi şekilde değişirse, termal akış ölçerin tasarımı için kalibrasyonda bir değişiklik olacaktır.