FAQ do medidor de fluxo de massa térmico

P: Os medidores de vazão de massa térmica são afetados por mudanças na composição do gás, ou seja, eles exigirão recalibração sempre que a composição for alterada?

R: Os medidores de vazão de massa térmica medem uma vazão com base na transferência de calor por convecção. Um dos muitos fatores que influenciam a convecção é a composição de fluidos. Cada gás possui propriedades únicas, e é por isso que os medidores de vazão são calibrados para uma aplicação específica. Você não gostaria que um medidor fosse calibrado para uma aplicação de ar colocado em uma aplicação de gás natural sem recalibração ou algum tipo de ajuste de campo (se aplicável).

Todas as misturas de gás não são criadas iguais. Se você tivesse uma mistura de gases com alto teor de hidrogênio, uma variação no hidrogênio teria um efeito muito maior do que a variação típica no conteúdo de gás natural. O hidrogênio tem uma tendência a criar mais transferência de calor do que a maioria dos gases. Para o gás natural, é comum haver uma pequena variação na composição entre a calibração do dispositivo e a própria aplicação. No entanto, o efeito é mínimo para pequenas alterações no metano ou etano em diferentes épocas do ano. O fluxo de combustível de gás natural é uma das aplicações mais prevalentes para massa térmica.

Cada aplicação apresenta dificuldades únicas para cada tecnologia de medidor de vazão. Uma fonte de erro muito maior com base em nossa experiência se deve à instalação. Se você não instalar um medidor de vazão de acordo com as recomendações do fabricante, isso influenciará bastante o desempenho do medidor. Para massa térmica, isso inclui o reto reto adequado, profundidade no tubo (sondas de inserção) e alinhamento das flechas de fluxo.

Não há resposta exata sobre quando seria necessária uma recalibração para a massa térmica, pois a resposta depende da aplicação. No entanto, você nem sempre precisa de recalibrações para variação na composição do gás.

P: Um medidor de vazão mássico térmico requer compensação de temperatura durante a medição do fluxo de gás?

A: Sim, o fluxo de massa térmica requer compensação de temperatura. Isso não é o mesmo que correção de temperatura, como você veria com um transmissor multivariável ou tecnologias de fluxo externo, como pressão diferencial, para obter Nm3 / h, SCFM, SCFH, etc. Os fabricantes térmicos entendem que as propriedades dos gases que afetam o calor a transferência varia com a temperatura. A temperatura do processo já está sendo medida (por um RTD) e é contabilizada no cálculo.

P: Como um medidor de vazão mássico de dispersão térmica se compara a um medidor de vazão tipo vórtice para aplicações de medição de gás (ar comprimido úmido e seco, nitrogênio, gás natural) em termos de vantagens e desvantagens?

R: As aplicações mais comuns para medidores de vazão de vórtice são a medição de vazão de vapor e líquido. Eles também são usados em aplicações de fluxo de gás de alta velocidade, mas existem limitações em termos de vazões baixas que um medidor de vazão de vórtice pode medir. É necessário haver taxas de fluxo de gás suficientemente altas para criar vórtices ao redor do elemento embotado da linha, que é a base da medição do fluxo de vórtice. As taxas de vazão medidas pelos medidores de vazão de vórtice são taxas de vazão reais ou taxas de vazão em condições operacionais. Para converter para condições padrão (fluxo de massa), o usuário deve fazer uma conversão com base na medição da temperatura e pressão operacionais ou ter um medidor de vazão integrado a um transmissor multivariável.

Por outro lado, a maioria dos medidores de vazão térmicos são usados em aplicações de fluxo de gás. A umidade condensada na linha pode causar altas medições à medida que o resfriamento relativo do sensor aumenta. Os medidores de vazão térmicos geralmente são instalados em pontos onde a condensação é eliminada da linha. Os medidores de vazão térmicos têm alta sensibilidade a baixas vazões e baixas pressões, o que é uma medição difícil para muitas outras tecnologias. É também uma das únicas tecnologias que produz um fluxo de massa, eliminando a necessidade de medição externa de temperatura e pressão.

Existem vantagens e desvantagens em toda tecnologia de medidor de vazão.

P: Os medidores de vazão de dispersão térmica são adequados para aplicações de medição de vazão de gás natural ?

R: A medição de vazão de gás natural é uma aplicação popular para medidores de vazão térmicos. Embora os medidores de vazão térmicos não sejam um medidor de transferência de custódia aprovado para gás natural, muitas vezes eles são usados para medir o fluxo de gás natural para fontes de combustão individuais. Existem muitas vantagens em termos térmicos em relação a outras tecnologias. Por exemplo, os medidores de vazão térmicos têm melhor sensibilidade ao fluxo baixo e uma abertura de cama mais alta que os medidores de vazão tradicionais que utilizam a tecnologia de pressão diferencial.

P: A unidade de vazão Nm3 / h é considerada como vazão mássica ou vazão volumétrica?

R: O fluxo de massa térmica é sempre considerado uma medida de "massa", pois a massa das moléculas de gás influencia diretamente a transferência de calor criada. É por isso que nenhuma correção de temperatura ou pressão é necessária para medir uma vazão na temperatura e pressão padrão (STP) ou em um conjunto de condições de base.

Os fabricantes de dispositivos de temperatura constante (a grande maioria) realizarão uma calibração para estabelecer a relação entre a energia para aquecer o sensor aquecido e a "velocidade da massa"; por exemplo pés padrão por minuto (SFPM). À medida que a transferência de calor por convecção aumenta com taxas de fluxo mais altas, é preciso mais energia para manter a constante diferença de temperatura. Esse SFPM será multiplicado pela área do tubo, além de outras constantes e fatores proprietários, para gerar uma forma volumétrica da medição, como Nm3 / h, SCFM, SCFH, etc.

Dispositivos de energia constante terão a operação oposta. A diferença de temperatura variável diminui à medida que a vazão aumenta. Este método é geralmente aceito para ter um tempo de resposta mais lento que a temperatura constante. Como as taxas de fluxo variam, o sensor aquecido precisa atingir o equilíbrio térmico para fazer a medição.