Теплові витратоміри
Принцип дії теплових витратомірів заснований на нагріванні потоку речовини і вимірюванні різниці температур до і після нагрівача (калориметричні витратоміри) або на вимірюванні температури нагрітого тіла, яке поміщене в потік (термоанемометричні витратоміри). Останні не мають самостійного застосування в технологічних вимірюваннях.
Схема калориметричного витратоміра показана на рис.6.15. У трубопроводі 1 встановлений нагрівач потоку 3, на рівних відстанях від центра нагрівача -- термоперетворювачі 2 і 4 (при цьому нагрівання їх від випромінювання однаковий), що вимірюють температуру потоку до і1 і після нагрівання ї2.
Для нерухомого середовища розподіл температури в ній симетрично щодо осі нагрівача і тому різниця температур Аґ=ґ1-ґ2=0. При деякій малій швидкості потоку розподіл температури несиметричний і трохи зміщається по потоку. У місці термоперетворювача 2 температура падає внаслідок надходження холодної речовини, а в місці термоперетворювача 4 температура ї2 або трохи зростає, або ж не змінюється, внаслідок чого при малих витратах Аї збільшується з ростом витрати. При подальшому збільшенні витрати при постійній потужності нагрівача ї2 стане зменшуватися, у той час як ї1 практично постійна, тобто буде зменшуватися Аї. Таким чином, при більших витратах різниця температур Аї обернено пропорційна витраті.
Як перетворювачі температури в калориметричних витратомірах можуть бути використані різні термоприймачі (термоелектричні перетворювачі, термоперетворювачі опору і ін.). Термоперетворювачі опору характеризуються тою перевагою, що їх можна виконувати у вигляді рівномірної сітки, що перекриває весь перетин, і в такий спосіб вимірювати середню по перетину температуру.
Калориметричні витратоміри, що градируються індивідуально, мають класи точності 0,5...1. Калориметричні витратоміри в основному застосовують для вимірювання малих витрат чистих газів. Для вимірювання витрати рідин калориметричні витратоміри не знайшли практичного застосування через велику споживану потужність. Основна і важлива перевага калориметричних витратомірів полягає в тому, що вони забезпечують вимірювання масової витрати газу без вимірювання його параметрів стану (тиск, температура, густина).
Пошуки підвищення експлуатаційної надійності калориметричних витратомірів привели до створення теплових витратомірів, у яких нагрівач і термоперетворювачі розміщають на зовнішній стінці труби, і передача теплоти до потоку здійснюється через стінку труби і далі - через прикордонний прошарок.
