一文了解熱式氣體流量傳感器

2023-02-06 11:04:59

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熱式氣體流量傳感器是基于流體傳熱學(xué)原理的一類傳感器，利用 MEMS 熱式原理對(duì)管路氣體介質(zhì)進(jìn)行流量監(jiān)測(cè)。

流量芯片由兩個(gè)熱偶堆和一個(gè)加熱電阻組成，熱偶堆對(duì)稱的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(gè)隔熱底座上。

當(dāng)流體靜止時(shí)，加熱電阻兩側(cè)對(duì)稱位置的溫度是相同的，當(dāng)流體從右向左流動(dòng)時(shí)等溫線向左側(cè)傾斜，加熱電阻兩側(cè)對(duì)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(cè)定。由于流體的傳熱只與流體質(zhì)量和流體的熱容有關(guān)，因此傳感器可以直接測(cè)出流體質(zhì)量流量。

熱式氣體流量傳感器利用比較簡(jiǎn)單的構(gòu)造來準(zhǔn)確地測(cè)量氣體的質(zhì)量流量，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壓損小、量程范圍寬等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)過程控制、醫(yī)療設(shè)備、便攜式儀器、環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

在醫(yī)療設(shè)備中，流量傳感器是氣路系統(tǒng)的重要元件，醫(yī)院的病床供氧、樓層管道供氧以及呼吸機(jī)、制氧機(jī)、麻醉機(jī)等醫(yī)療設(shè)備中，為保證治療效果，需要精準(zhǔn)控制氣體流量。

醫(yī)療設(shè)備的精準(zhǔn)控制是關(guān)乎患者生命安全的大事，現(xiàn)代化的多傳感器融合技術(shù)也讓醫(yī)療過程有了可靠的解決方案。

流量是很多領(lǐng)域的一個(gè)重要參數(shù)，在工業(yè)控制和民用設(shè)施中，為了保證設(shè)備無故障檢測(cè)及檢測(cè)結(jié)果的可靠性，許多過程都需要?dú)怏w介質(zhì)的流入和流出量保持一致，這就離不開流量傳感器的精準(zhǔn)測(cè)量。

原子分光光度計(jì)、氣相色譜儀、氣密檢漏儀、風(fēng)速計(jì)、粒子計(jì)數(shù)器等儀器儀表中，都會(huì)用到流量傳感器。

在環(huán)境治理研究中，需要?dú)怏w以流動(dòng)形式參與反應(yīng)，流動(dòng)相反應(yīng)過程中氣體始終處于流動(dòng)狀態(tài)，因此實(shí)驗(yàn)過程中也需要通過流量傳感器來精準(zhǔn)調(diào)節(jié)氣體流量穩(wěn)定參與反應(yīng)。