美國(guó)FATHOM流量計(jì)核心工作原理可概括為熱式傳感技術(shù)與NIST可溯源校準(zhǔn)體系的結(jié)合,其本質(zhì)是利用流體帶走熱量的物理效應(yīng),直接測(cè)量質(zhì)量流量。
熱式傳感原理
FATHOM流量計(jì)的核心是一個(gè)封裝在探頭中的加熱傳感器,通常由鉑金電阻絲和不銹鋼護(hù)套組成。工作時(shí),傳感器被加熱至高于流體溫度。當(dāng)氣體流過探頭時(shí),會(huì)帶走熱量導(dǎo)致傳感器溫度下降。熱式原理正是通過測(cè)量維持恒定溫差所需的電功率,或測(cè)量溫度變化值,來直接反映氣體的質(zhì)量流量。由于這種測(cè)量方式與氣體的壓力和溫度變化關(guān)系不大,因此能直接輸出質(zhì)量流量信號(hào)。
核心制造工藝與標(biāo)定
為實(shí)現(xiàn)高精度,F(xiàn)ATHOM流量計(jì)的技術(shù)門檻體現(xiàn)在兩個(gè)方面:
探頭封裝工藝:鉑金電阻絲與不銹鋼護(hù)套之間需要填充導(dǎo)熱良好但電絕緣的材料。FATHOM采用的先進(jìn)封裝工藝能避免傳統(tǒng)"濕"傳感器(如使用環(huán)氧樹脂)因熱阻隨時(shí)間增加而導(dǎo)致的靈敏度下降和精度漂移問題。
實(shí)流標(biāo)定技術(shù):不同氣體的比熱容存在差異,單純依靠空氣標(biāo)定再換算成其他氣體會(huì)帶來很大誤差。FATHOM流量計(jì)會(huì)根據(jù)多種氣體和量程進(jìn)行實(shí)流校準(zhǔn),且所有校準(zhǔn)均遵循美國(guó)NIST(國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院)標(biāo)準(zhǔn),這是其保證1%滿量程精度的關(guān)鍵。