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(gòu)成我們現(xiàn)代生活方式的系統(tǒng)的重要組成部分。它們?cè)谲?chē)輛的燃料系統(tǒng)、呼吸設(shè)備、環(huán)保儀器等系統(tǒng)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(cè)量氣體流量的組件。流量傳感器利用機(jī)械和電氣子系統(tǒng)來(lái)測(cè)量氣體物理屬性的變化并計(jì)算其流量。測(cè)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(jì)算氣體的壓力。傳感器以兩種不同的速度測(cè)量壓力，同時(shí)保持氣體密度。在大多數(shù)差壓流量傳感器中，單個(gè)壓力傳感節(jié)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(cè)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(jì)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(zhǔn)確計(jì)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(yīng)現(xiàn)有管道。幾種不同的傳感器利用差壓方法，例如：
·文丘里管
· 轉(zhuǎn)子流量計(jì)
· 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(tǒng)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(yīng)用，如半導(dǎo)體制造，利用氣體的熱特性來(lái)測(cè)量通過(guò)系統(tǒng)的流量。熱質(zhì)量流量系統(tǒng)具有兩種基本配置中的一種，但兩者都依賴于氣體吸收熱能的傾向并測(cè)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(cè)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(cè)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(dāng)氣體吸收能量時(shí)，它會(huì)冷卻加熱元件，這需要系統(tǒng)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(jì)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(zhǎng)。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(duì)熱質(zhì)量流量系統(tǒng)中的特定氣體進(jìn)行校準(zhǔn)。熱式質(zhì)量流量傳感器經(jīng)過(guò)微調(diào)以支持不同的氣體純度水平，例如醫(yī)藥級(jí)氮?dú)馀c工業(yè)制造級(jí)氮?dú)?。如果正確校準(zhǔn)，這些傳感器可以非常準(zhǔn)確和可靠，這就是它們?cè)谥圃飙h(huán)境中如此受歡迎的原因。
流量傳感器的應(yīng)用
可提供多種流量傳感器來(lái)滿足細(xì)分市場(chǎng)的要求和應(yīng)用。影響您需要的流量傳感器類(lèi)型的常見(jiàn)參數(shù)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(yīng)用中的機(jī)械或化學(xué)子系統(tǒng)的有力工具。
英國(guó)Flusso 氣體流量傳感器，是結(jié)合了上述兩種原理的微型流量傳感器。
