氣體質(zhì)量流量傳感器 - FS4001的主要特性和應(yīng)用研究

隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，技術(shù)和經(jīng)濟(jì)地發(fā)展以及人口地增長(zhǎng)，使得人們對(duì)能源地需求越來(lái)越大。以煤、石油為代表的地化石燃料仍然是能源地主要來(lái)源，然而一方面化石燃料的使用給地球帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境污染，大量的CO2，SO2，NOX氣體以及其它污染物導(dǎo)致溫室效應(yīng)的產(chǎn)生和酸雨的形成，另一方面，由于化石燃料的不可再生性和有限性的儲(chǔ)量，日益增長(zhǎng)的能源需求帶來(lái)了嚴(yán)重的能源危機(jī)。

可再生新能源的要求越來(lái)越被迫切，技術(shù)的發(fā)展，太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)、地?zé)崮?、潮汐能被開發(fā)出來(lái)，這些能源具有可再生性、豐富、清潔等優(yōu)點(diǎn)，備受國(guó)際設(shè)備的青睞。雖然可再生能有效的解決了環(huán)境污染問(wèn)題，但是其可再生能源具有間歇性、地域性，并且不容易儲(chǔ)存和運(yùn)輸，所以，氫能源以其清潔無(wú)污染、高效、可儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)被視為最理想的能源載體。目前各國(guó)都投入大量的研究經(jīng)費(fèi)用于發(fā)展氫能源系統(tǒng)。下面工采網(wǎng)小編和大家一起來(lái)了解質(zhì)量流量傳感器在制氫機(jī)中的應(yīng)用解決方案。

過(guò)去，也曾有人研究過(guò)用氧化亞銅催化劑從水中制取氫的方法，但在實(shí)驗(yàn)中氧化亞銅在陽(yáng)光的作用下很容易還原成金屬。因此制氫機(jī)依靠先進(jìn)的PSA變壓吸附原理獲得了工業(yè)生產(chǎn)者的青睞。

制氫機(jī)是一種利用先進(jìn)的PSA變壓吸附原理，通過(guò)吸附塔內(nèi)吸附劑在一定壓力下對(duì)不同氣體的吸附能力有所差異，從而從氨分解混合氣中分離出高純度的氫氣的裝置。

制氫機(jī)是以液氨為原料，經(jīng)液氨減壓閥減壓后在汽化器內(nèi)汽化再進(jìn)入分解爐，分解爐內(nèi)裝有活化過(guò)的鎳觸媒，在800℃-850℃溫度下進(jìn)行分解，分解后高溫氣體在熱交換器內(nèi)與氣態(tài)氨進(jìn)行熱交換，分解氣降溫，氣氨回收熱量并升溫后進(jìn)入分解爐分解。同時(shí)得到了75%的氫和25%的氨的混合氣。混合氣一般需要進(jìn)入氣體純化（干燥）系統(tǒng)，除去殘余水分及其它雜質(zhì)。而干燥器一般設(shè)置二臺(tái)，一臺(tái)吸附混合氣中的水分及其它雜質(zhì)，另一臺(tái)在加熱狀態(tài)下（一般在300-350℃）解吸出其中的水分及殘余氮，從而達(dá)到再生，重復(fù)使用的效果。

那么日常我們用哪些手段測(cè)量氫氣流量效果比較好呢？

我們都知道，在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，因?yàn)槲锪系钠胶?、熱?chǔ)存、經(jīng)濟(jì)核算等方面的計(jì)算都需要質(zhì)量流量計(jì)，而不是采用體積，那是因?yàn)樵跍y(cè)量的時(shí)候經(jīng)常需要將體積測(cè)量結(jié)果換算成質(zhì)量流量而且因?yàn)槊芏入S著溫度與壓力變化而變化，所以在測(cè)量流量體體積的時(shí)候需要同時(shí)測(cè)量流體密度和壓力，然后求出質(zhì)量流量。測(cè)量氫氣自然也不例外。

對(duì)于測(cè)量氫氣所使用的的質(zhì)量流量傳感器美國(guó)Siargo 氣體質(zhì)量流量傳感器 - FS4001可用于廣泛的應(yīng)用范圍包括儀器（如氣相色譜質(zhì)譜法）、泄漏檢測(cè)、過(guò)程控制、氣體流量計(jì)量以及醫(yī)療應(yīng)用。FS4001需要8 ～ 24 VDC電源提供一個(gè)模擬和/或數(shù)字用戶接口。模擬輸出是線性的從0．5到4．5 VDC從0到滿刻度流量相應(yīng)。數(shù)字輸出是通過(guò)RS232傳輸。另一方面FS4001質(zhì)量流量傳感器包裝盒是由化學(xué)惰性和熱穩(wěn)定的聚碳酸酯材料制成的，使用siargo專有的MEMS流量傳感器與封裝技術(shù)，壓力等級(jí)較高是5BAR（73 PSI），得受益于siargo獨(dú)特的MEMS芯片結(jié)構(gòu)、特殊包裝技術(shù)和堅(jiān)固耐用的傳感器外殼，以便達(dá)到適宜的靈敏度。

氣體質(zhì)量流量傳感器-FS4001主要特性：

1）傳感器靈敏度高，有極小的始動(dòng)流量

2）傳感器芯片采用熱質(zhì)量流量計(jì)量，無(wú)需溫度壓力補(bǔ)償，保證了傳感器的高精度計(jì)量

3）在單個(gè)芯片上實(shí)現(xiàn)了多傳感器集成，使傳感器的量程比大大提高

4）傳感器的零點(diǎn)穩(wěn)定度高

5）全量程高穩(wěn)定性

6）全量程高精確度和優(yōu)良的重復(fù)性

7）低功耗

8）低壓損

9）響應(yīng)時(shí)間快

氣體質(zhì)量流量傳感器-FS4001框圖：

功能框圖如下圖所示。MEMS傳感器芯片的傳感器驅(qū)動(dòng)電路供電和發(fā)送流量相關(guān)的電壓轉(zhuǎn)換器。微控制器處理英文字母表的第19個(gè)字母;

（放大、濾波等）將電壓轉(zhuǎn)換成流量。流量信號(hào)被發(fā)送通過(guò)模擬或模擬和數(shù)字格式（RS232）。

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