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兩種類(lèi)型的氣體流量傳感器及其工作原理

兩種類(lèi)型的氣體流量傳感器及其工作原理

 

氣體流量傳感器是構成我們現代生活方式的系統的重要組成部分。它們在車(chē)輛的燃料系統、呼吸設備、環(huán)保儀器等系統中發(fā)揮作用。有很多種原理的氣體流量傳感器,但我們將重點(diǎn)介紹兩種常見(jiàn)和流行的氣體流量傳感器及其工作原理。

 

什么是氣體流量傳感器?

 

氣體流量傳感器是測量氣體流量的組件。流量傳感器利用機械和電氣子系統來(lái)測量氣體物理屬性的變化并計算其流量。測量這些物理屬性取決于氣體的物理屬性。

 

類(lèi)型 1:差壓流量傳感器

 

氣體的速度與氣體的壓力直接相關(guān),如伯努利方程所示:

 

dp=(密度*速度^2)/2

 

差壓流量傳感器計算氣體的壓力。傳感器以?xún)煞N不同的速度測量壓力,同時(shí)保持氣體密度。在大多數差壓流量傳感器中,單個(gè)壓力傳感節點(diǎn)(如皮托管)位于氣體流動(dòng)路徑的邊緣。噴嘴或孔口直徑的變化會(huì )加速氣體,并以更高的速度再次測量。一旦傳感器確定了壓力差,我們就可以使用伯努利方程來(lái)計算氣體速度。然后,我們可以使用該氣體速度來(lái)確定通過(guò)管道的總流量。

 

這個(gè)過(guò)程需要控制幾個(gè)變量來(lái)準確計算氣體的速度。因此,基于差壓的流量傳感器通常是“中斷”管道的組件,而不是適應現有管道。幾種不同的傳感器利用差壓方法,例如:

 

·文丘里管

 

· 轉子流量計

 

· 孔板

 

·皮托管陣列

 

所有這些傳感器都具有不同程度的精度和系統壓力損失。由于其性能和多功能性,差壓流量傳感器是比較受歡迎的流量傳感器類(lèi)型。

 

類(lèi)型 2:熱式質(zhì)量流量傳感器

 

熱式質(zhì)量流量傳感器通常用于氣體、低流量、高精度應用,如半導體制造,利用氣體的熱特性來(lái)測量通過(guò)系統的流量。熱質(zhì)量流量系統具有兩種基本配置中的一種,但兩者都依賴(lài)于氣體吸收熱能的傾向并測量氣體中的能量。以下是這兩種配置的簡(jiǎn)要指南:

 

方法一:加熱元件和熱敏元件一起工作以測量氣體在流過(guò)加熱元件和熱傳感器時(shí)吸收的能量。首先,氣體從加熱元件吸收能量。接下來(lái),傳感器測量氣體以確定它吸收了多少能量。

方法二:?jiǎn)蝹€(gè)加熱元件用于將溫度保持在固定水平。當氣體吸收能量時(shí),它會(huì )冷卻加熱元件,這需要系統中更多的能量來(lái)維持溫度。我們通過(guò)確定加熱元件用于將自身保持在恒定溫度的能量來(lái)計算質(zhì)量流量。

在這兩種方法中,氣體的速度與它可以吸收多少能量直接相關(guān)。氣體流動(dòng)越慢,能量從加熱元件傳遞到氣體的時(shí)間就越長(cháng)。它流動(dòng)得越快,它被氣體吸收的時(shí)間就越少。熱質(zhì)量流量傳感器的一個(gè)關(guān)鍵組件是它們必須針對熱質(zhì)量流量系統中的特定氣體進(jìn)行校準。熱式質(zhì)量流量傳感器經(jīng)過(guò)微調以支持不同的氣體純度水平,例如醫藥級氮氣與工業(yè)制造級氮氣。如果正確校準,這些傳感器可以非常準確和可靠,這就是它們在制造環(huán)境中如此受歡迎的原因。

 

流量傳感器的應用

 

可提供多種流量傳感器來(lái)滿(mǎn)足細分市場(chǎng)的要求和應用。影響您需要的流量傳感器類(lèi)型的常見(jiàn)參數是:

 

· 流量傳感器的體積范圍

 

·      材料

 

·      壓力

 

· 要求的精度

 

流量傳感器可能是幫助您了解和控制應用中的機械或化學(xué)子系統的有力工具。

 

英國Flusso 氣體流量傳感器,是結合了上述兩種原理的微型流量傳感器。


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