氣體質(zhì)量流量傳感器工業(yè)自動化行業(yè)的應(yīng)用分析

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成為發(fā)展的方向和趨勢。氣體流量參數(shù)是工業(yè)生產(chǎn)、科學實驗計量和各種經(jīng)濟核算所必須的重要數(shù)據(jù)，是能源計量的重要組成部分。在工業(yè)自動化程度方面的應(yīng)用越來越廣泛。而當今時代，氣體流量傳感器在國民經(jīng)濟中的作用越來越明顯：比如天然氣、冶金、礦山、石油、航空、工業(yè)包裝、工業(yè)潔凈等領(lǐng)域都有氣體流量傳感器的身影。下面帶大家了解一下流量傳感器在工業(yè)領(lǐng)域中的相關(guān)應(yīng)用吧。

測量流體流量的儀表統(tǒng)稱為流量計或流量表，是工業(yè)測量中重要的儀表之一。流體流量的測量在工業(yè)自動化生產(chǎn)和過程控制中占有重要地位。流體大致分為液態(tài)和氣態(tài)兩種介質(zhì)，對這兩種介質(zhì)測量的關(guān)鍵零部件就是流量傳感器。

通過氣體流量的測量，人們可以掌握流動過程、進行生產(chǎn)工藝的自動控制、實施能源管理。在先進的精密制造車間，比如晶圓、精密儀器制造等都需要在潔凈車間里進行生產(chǎn)。而潔凈車間的空氣，必須達到千級，甚至百級的潔凈度才能滿足生產(chǎn)的要求。封閉的潔凈車間需要每天置換潔凈的空氣。這就需要流量傳感器進行自動監(jiān)測和控制，既能滿足生產(chǎn)的需要，又能控制不必要的過度能源消耗，有效提高投入產(chǎn)出比。美國Siargo 氣體質(zhì)量流量傳感器 － FS4001使用siargo專有的MEMS流量傳感器與封裝技術(shù)。該傳感器的測量范圍是0～ 30 sccm到0 ～ 1000 sccm。每個模型的流量是通過專門設(shè)計的封裝，以及智能電子產(chǎn)品，以便達到適宜的靈敏度。

該包裝盒是由化學惰性和熱穩(wěn)定的聚碳酸酯材料制成的。壓力等級較高是5BAR（73 PSI），受益于siargo獨特的MEMS芯片結(jié)構(gòu)、特殊包裝技術(shù)和堅固耐用的傳感器外殼?？捎糜趶V泛的應(yīng)用范圍包括儀器（如氣相色譜質(zhì)譜法）、泄漏檢測、過程控制、氣體流量計量以及醫(yī)療應(yīng)用。FS4001需要8 ～ 24 VDC電源提供一個模擬和／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RS232傳輸。RS232通信協(xié)議可以在本手冊中找到。

其次根據(jù)工業(yè)用途的不同，應(yīng)用的傳感器可分為流量與微流量兩種。比如需要添加氧氣進行催化反應(yīng)、薯片包裝的氮氣填充等，都要進行微流量控制，以便達到理想的監(jiān)控效果。工采網(wǎng)提供的微流量傳感器 － F1031是利用熱力學原理對流道中的氣體介質(zhì)進行流量檢測，具有很好的精度與重復性。F1031微流量傳感器內(nèi)置有溫度傳感器，每只都進行專有的溫度補償校準；同時具有線性模擬電壓輸出，方便使用。

芯片是由兩個熱偶堆和一個加熱電阻組成：熱偶堆對稱地分布在加熱電阻的上、下游；加熱電阻和熱偶堆的熱結(jié)處于一個隔熱底座上。加熱電阻對熱偶堆的熱結(jié)加熱。熱偶堆熱結(jié)和冷結(jié)之間的溫度梯度導致輸出電壓，即本征塞貝克效應(yīng)。加熱電阻兩側(cè)的等溫線，當流體靜止時，等溫線沿垂直加熱電阻中部的直線對稱分布，加熱電阻兩側(cè)對稱位置的溫度是相同的。當流體從左向右流動時，等溫線向右側(cè)傾斜。加熱電阻兩側(cè)對稱位置的溫度不再相同。溫差可由置于加熱電阻兩側(cè)的熱偶堆測定。由于流體的傳熱只與流體質(zhì)量和流體的熱容有關(guān)，因此傳感器可直接測出流體質(zhì)量流量。

此外，還有需要氮氣、氨氣、惰性氣體等進行生產(chǎn)的工業(yè)用品，這些都離不開氣體流量傳感器進行測量監(jiān)控，工采網(wǎng)提供的FS4000系列質(zhì)量流量傳感器是采用的微機電系統(tǒng)流量傳感器技術(shù)和智能電子控制技術(shù)，為普通氣體流量監(jiān)測開發(fā)的產(chǎn)品。該傳感器能直接測量氣體質(zhì)量流量，低壓損。適用于凈化空氣或氮氣流量監(jiān)控，還可用于環(huán)境采樣器（如色譜分析儀器等）。FS4003氣體質(zhì)量流量傳感器，管道內(nèi)徑為3mm，成本低測量范圍到5SLPM；適用于粒子計數(shù)器和各類分析儀器。FS4008氣體質(zhì)量流量傳感器，管道內(nèi)徑為8mm，測量范圍到50SLPM；可用于麻醉設(shè)備、潔凈氣體檢測，如：空氣采樣機，氣體分析儀等。

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