Термоконвективные расходомеры
Термоконвективными называются тепловые расходомеры, у которых и нагреватель, и термопреобразователь (термопара) располагаются снаружи трубопровода (рис. 88, б). Это существенно повышает эксплуатационную надежность расходомеров и делает их удобными для применения. Передача теплоты от нагревателя к измеряемому веществу осуществляется через стенку трубы за счет конвекции.
Термоконвективные расходомеры, у которых нагреватель совмещен с термопреобразователями, обладают меньшей инерционностью.
В схеме (рис. 88, в) нагреватель состоит из двух секций, являющихся одновременно терморезисторамии
, включенными в мостовую схему с терморезисторами
и
. Они нагреваются током от стабилизированного источника напряжения ИПС. При отсутствии расхода среды распределение температур в стенке трубопровода представляет симметричная кривая / (рис. 88, г). При этом
и
равны и мост находится в равновесии. С появлением расхода среды температура
и сопротивление
становятся меньше температуры
и сопротивления
, а распределение температур соответствует кривой 2. С ростом расхода среды возрастает разность температур
—
, увеличивается разность потенциалов в точках
и
, измеряемая прибором 3, шкала которого отградуирована в единицах расхода.
Примечание
В термоконвективных микрорасходомерах обычно применяют термометры сопротивления (медные, никелевые). В остальных типах термоконвективных расходомеров применяют термобатареи (последовательно соединенные медь-константановые или хромель-копелевые термопары) с числом спаев 8...30. Спаи термобатареи располагают в местах измерения температур и
, и таким образом получаемая ТЭДС (1...10 мВ) соответствует разности температур
. Спаи должны быть электрически изолированы от стенки трубы и в то же время их температура должна соответствовать температурам стенки. Для изоляции служат синтетические смолы и цемент. Сами же спаи и термоэлектроды должны иметь минимальные размеры.