Was ist ein Wärmeflussmesser?

Bei einem Wärmeflussmesser kann es sich um ein beliebiges Gerät handeln, das die Geschwindigkeit einer Masse messen soll, wenn diese durch einen geschlossenen Raum, üblicherweise ein Rohr, strömt. Während sich eine Masse durch einen geschlossenen Raum bewegt, erfasst ein Wärmedurchflussmesser die Durchflussrate, indem er die von der Sensoroberfläche auf die fließende Masse übertragene Wärme misst. Bei solchen Sensoren gilt die Regel, dass sich mit der Geschwindigkeitsänderung auch die Wirkung einer Masse auf die Messsensoren ändert.

Die Sensoren in einem Wärmedurchflussmesser erzeugen häufig Wärme mithilfe einer externen Stromquelle. Wenn die Gasmoleküle die Sensoren passieren, entziehen sie zusammen mit dem Rest der Masse im umschlossenen Raum einen Teil dieser Wärme. Der zur Aufrechterhaltung einer Referenztemperatur erforderliche Strom spiegelt den Massenstrom aus einem direkt proportionalen Verhältnis wider. Ein Wärmedurchflussmesser ist für viele Anwendungen nützlich, könnte aber für die Messung der Durchflussraten verschiedener Gase während Extraktionsvorgängen nützlicher sein.

Obwohl es viele verschiedene Konfigurationen für Wärmedurchflussmesser gibt, können zwei als die wichtigsten und am weitesten verbreiteten angesehen werden. Eine wichtige Konfiguration ist als Tauch-Wärmedurchflussmesser bekannt. Es steht in direktem Kontakt mit der fließenden Masse und kann zwei Sensoren umfassen. Ein Sensor misst die Temperatur des Teigs und der andere versucht, eine konstante Temperatur aufrechtzuerhalten. Der Unterschied zwischen den beiden Sensoren weist auf das sogenannte thermische Sensorprinzip hin, das direkt proportional zum Massendurchfluss ist.

Eine weitere Konfiguration eines Wärmedurchflussmessers ist die Kapillarrohrkonstruktion. In dieser Konfiguration wird der Temperatursensor als online betrachtet, was bedeutet, dass er direkt mit dem umschlossenen Raum verbunden ist. Der Sensor misst dann die Wärmemenge, die im Allgemeinen auf die fließende Masse übertragen wird. Sowohl Tauch- als auch Kapillarrohrsensoren basieren auf dem Prinzip der thermischen Sensorik, das eine so hohe Genauigkeit aufweist, dass es in vielen Situationen eingesetzt werden kann.

Beispielsweise kann ein thermischer Durchflussmesser die Forschung unterstützen, indem er genaue Durchflussraten für verschiedene Gasarten liefert. Durchflussmesser sind möglicherweise auch in industriellen und kommerziellen Anwendungen nützlich, beispielsweise in der Gasverteilung und -speicherung. Die Durchflussrate ist ein wichtiger Bestandteil vieler Vorgänge bei der Herstellung, Verteilung und Verwendung von Inert- oder Brenngas. Ein Wärmedurchflussmesser kann auch wertvolle Daten für zivile Aufgaben wie die Abwasserbelüftung oder die Erdgasverteilung liefern.

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