O que é medidor de fluxo de massa térmica?

Se você já viveu em um ambiente frio em algum momento da sua vida, provavelmente está familiarizado com um calafrio. Quando a temperatura do seu corpo é mais baixa que a temperatura do ar ambiente, o calor será transferido para o ar circundante do seu corpo. No caso de haver pouca ou nenhuma brisa para ajudar a mover o ar para além do corpo, as moléculas de ar que circundam o corpo começarão a aquecer imediatamente à medida que absorvem algum calor de você. Por sua vez, isso levará a uma diminuição na taxa de perda de calor. Por outro lado, se o seu ambiente tiver a menor brisa, você entrará em contato com moléculas de ar mais frias ou sem aquecimento, levando a uma maior taxa de perda de calor.

O anemômetro de fio quente usado para medir a velocidade do ar é uma das formas mais simples de medidor de fluxo de massa térmico. O medidor de fluxo térmico inclui um fio de metal usado para passar a corrente elétrica para aquecê-la e, em seguida, um circuito elétrico controla a resistência do fio de metal. Se houver um aumento na velocidade do ar após o fio, haverá mais calor sendo retirado do fio de metal, levando a uma diminuição de sua temperatura. O circuito elétrico detectará a mudança de temperatura e a compensará adicionando mais corrente através do fio para que a temperatura volte ao seu ponto de ajuste.

Para manter o fio quente a uma temperatura constante elevada, é necessária uma certa quantidade de energia elétrica. A potência é uma função direta da taxa de fluxo de ar em massa que passa pelo fio. O projeto dos medidores de vazão mássica industrial geralmente inclui um tubo de vazão com 2 sensores de temperatura (resistência térmica). Um dos sensores de RTD deve ser aquecido enquanto o outro não. O um RTD aquecido atuará como um sensor de fluxo de gás de massa que esfria à medida que a taxa do fluxo de gás aumenta enquanto o outro sensor que não é aquecido atua como uma compensação da temperatura ambiente do meio medido.

O medidor de vazão de gás de dispersão térmica agora pode ser fabricado em tamanhos pequenos, devido ao seu design simples, que lhes dá liberdade. Outro fator significativo na calibração do medidor de fluxo térmico é o calor específico do fluido. O calor específico pode ser definido como uma medida da quantidade de energia térmica necessária para alterar a temperatura de uma quantidade padrão de substâncias por uma quantidade específica. As substâncias têm diferentes valores de calor específicos, sendo algumas mais altas que as outras, o que significa que as substâncias com valores mais altos podem facilmente liberar ou absorver muita energia térmica sem ter que enfrentar uma grande mudança de temperatura.
Você também pode encontrar alguns dos projetos dos medidores de vazão térmico com paredes de tubos aquecidos, que atuam como o elemento aquecido que será resfriado pelo fluido. A diferença entre a corrente de fluxo turbulenta e a taxa de calor transferida por uma corrente de fluxo laminar será grande. Portanto, se o fluxo mudar de laminar para turbulento e vice-versa, haverá uma mudança na calibração para o projeto do medidor de vazão térmico.