Mesure de débit massique thermique

Les débitmètres et régulateurs de débit massique utilisent les calories du fluide (gaz ou liquide) comme conductivité pour déterminer le débit massique.

Pour gaz, principe du by-pass

Comme on peut le voir sur le figure A, une partie du gaz traverse le capteur et est échauffée par les éléments de chauffe RHT1 et RHT2. Par conséquent, T1 et T2 sont inversement proportionnelles comme illustrés la figure B. La différence de température est directement proportionnelle au débit massique. Les températures  T1 et T2 dépendent électriquement des résistances RHT1 et  RHT2.

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Figure A

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Figure B

Sur la schéma A on montre comment les signaux mesurés dans le capteur, sont amplifiés en signaux électriques. Le capteur est monté en dérivation du flux principal. L'élément déprimogène est constitué d'un empilement de disques en acier inoxydables comportant des stries présentant des caractéristiques similaires au flux.

Pour gaz, principe en ligne

Les débitmètres massiques avec un capteur en ligne (sans by-pass) sont composés d’un tube droit dans lequel se trouvent 2 sondes en acier inoxydable; une sonde avec un élément chauffant et une sonde de température. Une température constante (ΔT) est créée entre les 2 sondes et l’énergie requise pour maintenir cette ΔT est proportionnelle au débit massique. Sur la base de ce concept, le débit massique peut être mesuré avec une faible perte de charge, cette dernière étant principalement engendrée par les raccords gaz et le conditionneur de débit installé devant les sondes (Voir figure C). En comparaison avec les traditionnels débitmètres et régulateurs de débit massique thermique avec un by-pass, les instruments à mesure directe, élaborés sur le principe CTA (Constant Temperature Anemometry), sont moins sensibles à l’humidité et à la contamination.

CTA Mass Flow Sensor

Figure C

Pour liquides

Les débitmètres massiques liquides de la série LIQUI-FLOWTM sont fabriqués autour d'un tube inox sans éléments mobiles ni restrictions . L'élément de chauffe et de mesure de delta T sont montés sur le tube du capteur et en suivant le principe de l'anénométrie, on crée une différence constante de température. L'énergie nécessaire pour maintenir la différence de température dépend du débit massique du fluide. Grâce au capteur unique et breveté, le liquide ne sera chauffé que de 5°C maximum. La série LIQUI-FLOWTM est adaptée pour les liquides ayant des points d'ébullition très bas.