열 질량 유량 센서는 어떻게 작동하나요?
바이패스를 사용하는 열 질량 유량계는 대부분의 사람들이 열 질량 유량계를 떠올릴 때 염두에 두는 것입니다. 원리는 그림 1에 나와 있습니다.
이 구성에서는 질량 유량이 주 유량 채널 자체 대신 바이패스(또는 센서 채널)에서 측정됩니다. 이 센서는 층류 방식으로 작동합니다.
바이패스는 얇은 금속 벽을 가진 모세관으로, 두 위치에 금속 와이어로 둘러싸여 있어 튜브를 가열하고 온도를 측정('감지')할 수 있습니다. 모세관 튜브의 직경이 작기 때문에 작은 부피의 튜브만 가열하면 되기 때문에 빠른 응답 시간과 낮은 에너지 요구량을 제공합니다. 그러나 모세관 튜브의 막힘을 방지하기 위해 질량 유량계 앞에 필터가 필요합니다.
그림 1: 작동 원리 질량 유량 센서(바이패스)
장치의 주 채널에 있는 흐름 장애물인 층류 요소는 유체의 비례적인 일부가 주 흐름 채널과 평행하게 바이패스(또는 센서 채널)를 통해 흐르도록 합니다.
층류 요소(또는 유량 스플리터)는 유량 센서와 유사한 특성을 가진 고정밀 에칭 유량 채널이 있는 스테인리스 스틸 디스크 스택으로 구성됩니다. 더 높은 유속을 위해 디스크에는 난류 효과를 필터링하는 추가 섹션이 장착되어 있습니다. 이 요소를 사용하면 다양한 공정 조건에서도 안정적이고 신뢰할 수 있는 유량 비례를 보장합니다.
층류 요소에 대해 더 자세히 알고 싶으신가요? 바이패스 원리를 사용하는 this critical element for flow meters 대한 블로그를 읽어보세요.
그림 2: 질량 유량 센서를 통한 온도
가스용 질량 유량 센서 - 바이패스 원리
센서를 통해 흐르는 가스는 두 개의 히터(그림 1의 RHT1 및 RHT2)에 의해 따뜻해집니다. 튜브의 온도는 동일한 두 지점에서 측정되므로 이 히터도 센서입니다. 유량이 없으면 바이패스의 두 지점 사이의 온도 차이는 0이 됩니다. 유량이 증가하면 유체가 열을 빼앗아 가면서 첫 번째 측정 지점(RHT1)의 온도가 떨어집니다. 동시에 유체가 열을 전달하기 때문에 두 번째 측정 지점(RHT2)의 온도는 더 높아집니다. 유량이 많을수록 온도 차이는 더 커지며, 이는 질량 유량에 정비례합니다.
가스용 '바이패스' 질량 유량 센서가 장착된 브롱크호스트 장치
높은 정확도와 반복성이 중요한 깨끗하고 건조한 가스 응용 분야는 EL-FLOW Select, EL-FLOW Prestige, IN-FLOW 및 EX-FLOW 장치와 같이 흐름의 일부가 흐름 제한을 통과하는 바이패스 장치에 적합한 응용 분야입니다. EX-FLOW 장치는 방폭(ATEX) 구역의 가스 유량 애플리케이션에 적합합니다.
위에서 설명한 바이패스 원리의 변형으로, 브롱크호스트는 저압강하 애플리케이션을 위한 특수 구성인 LOW-dP-FLOW 시리즈를 설계했습니다. 이 센서는 약 0.25~2.5mbar만 필요합니다. 또한 유량 채널이 넓어 막힘 위험을 최소화하고 세척 및 퍼징이 용이합니다. 따라서 이 구성은 부식성 가스 어플리케이션에 선호됩니다.
