¿Qué es el medidor de flujo másico térmico?

Si alguna vez ha vivido en un ambiente frío en algún momento de su vida, probablemente esté familiarizado con la sensación térmica. Cuando la temperatura de su cuerpo es más fría que la temperatura del aire ambiente, el calor se transferirá al aire circundante desde su cuerpo. En el caso de que haya poca o ninguna brisa para ayudar a mover el aire más allá de su cuerpo, entonces las moléculas de aire que lo rodean comenzarán a calentarse inmediatamente a medida que absorban algo de calor de usted. Esto a su vez conducirá a una disminución en la tasa de pérdida de calor. Por otro lado, si su entorno tiene la más mínima brisa, entrará en contacto con moléculas de aire que son más frías o sin calefacción, lo que conduce a una mayor tasa de pérdida de calor.

El anemómetro de alambre caliente que se usa para medir la velocidad del aire es una de las formas más simples de medidor de flujo másico térmico. El medidor de flujo térmico incluye un cable de metal que se usa para pasar corriente eléctrica para calentarlo, y luego un circuito eléctrico controla la resistencia del cable de metal. Si hay un aumento en la velocidad del aire que pasa por el cable, entonces se extraerá más calor del cable de metal y se reducirá su temperatura. El circuito eléctrico detectará el cambio de temperatura y lo compensará agregando más corriente a través del cable para que la temperatura vuelva a su punto de ajuste.

Para mantener el cable caliente a una temperatura constante elevada, se necesita una cierta cantidad de energía eléctrica. El poder es una función directa de la tasa de flujo de masa de aire que pasa el cable. El diseño de medidores de flujo másico térmico industrial generalmente incluye un tubo de flujo que tiene 2 sensores de temperatura (resistencia térmica). Uno de los sensores RTD debe calentarse mientras que el otro no. El RTD calentado actuará como un sensor de flujo de gas en masa que se enfría a medida que aumenta la velocidad del flujo de gas, mientras que el otro sensor que no se calienta actúa como compensación de la temperatura ambiente del medio medido.

El medidor de flujo de gas de dispersión térmica ahora se puede fabricar en tamaños pequeños, esto se debe a su diseño simple que les da libertad. Otro factor importante en la calibración del medidor de flujo térmico es el calor específico del fluido. El calor específico se puede definir como una medida de la cantidad de energía térmica que se requiere para alterar la temperatura de una cantidad estándar de sustancias en una cantidad específica. Las sustancias tienen valores de calor específicos diferentes, algunas son más altas que las otras, lo que significa que las sustancias con valores más altos pueden liberar o absorber mucha energía térmica fácilmente sin tener que enfrentar un gran cambio de temperatura.
También puede encontrar que algunos de los diseños de los medidores de flujo térmico tienen paredes de tubos calentados, esto actúa como el elemento calentado que será enfriado por el fluido. La diferencia entre la corriente de flujo turbulento y la tasa de calor transferida por una corriente de flujo laminar será grande. Por lo tanto, si el flujo cambia de laminar a turbulento y viceversa, habrá un cambio en la calibración para el diseño del medidor de flujo térmico.