气体质量流量传感器工业自动化行业的应用分析

随着物联网技术在工业领域中的应用，工业互联网成为发展的方向和趋势。气体流量参数是工业生产、科学实验计量和各种经济核算所必须的重要数据，是能源计量的重要组成部分。在工业自动化程度方面的应用越来越广泛。而当今时代，气体流量传感器在国民经济中的作用越来越明显：比如天然气、冶金、矿山、石油、航空、工业包装、工业洁净等领域都有气体流量传感器的身影。下面带大家了解一下流量传感器在工业领域中的相关应用吧。

测量流体流量的仪表统称为流量计或流量表，是工业测量中重要的仪表之一。流体流量的测量在工业自动化生产和过程控制中占有重要地位。流体大致分为液态和气态两种介质，对这两种介质测量的关键零部件就是流量传感器。

通过气体流量的测量，人们可以掌握流动过程、进行生产工艺的自动控制、实施能源管理。在先进的精密制造车间，比如晶圆、精密仪器制造等都需要在洁净车间里进行生产。而洁净车间的空气，必须达到千级，甚至百级的洁净度才能满足生产的要求。封闭的洁净车间需要每天置换洁净的空气。这就需要流量传感器进行自动监测和控制，既能满足生产的需要，又能控制不必要的过度能源消耗，有效提高投入产出比。美国Siargo 气体质量流量传感器 － FS4001使用siargo专有的MEMS流量传感器与封装技术。该传感器的测量范围是0～ 30 sccm到0 ～ 1000 sccm。每个模型的流量是通过专门设计的封装，以及智能电子产品，以便达到适宜的灵敏度。

该包装盒是由化学惰性和热稳定的聚碳酸酯材料制成的。压力等级较高是5BAR（73 PSI），受益于siargo独特的MEMS芯片结构、特殊包装技术和坚固耐用的传感器外壳。可用于广泛的应用范围包括仪器（如气相色谱质谱法）、泄漏检测、过程控制、气体流量计量以及医疗应用。FS4001需要8 ～ 24 VDC电源提供一个模拟和／或数字用户接口。模拟输出是线性的从0．5到4．5 VDC从0到满刻度流量相应。数字输出是通过RS232传输。RS232通信协议可以在本手册中找到。

其次根据工业用途的不同，应用的传感器可分为流量与微流量两种。比如需要添加氧气进行催化反应、薯片包装的氮气填充等，都要进行微流量控制，以便达到理想的监控效果。工采网提供的微流量传感器 － F1031是利用热力学原理对流道中的气体介质进行流量检测，具有很好的精度与重复性。F1031微流量传感器内置有温度传感器，每只都进行专有的温度补偿校准；同时具有线性模拟电压输出，方便使用。

芯片是由两个热偶堆和一个加热电阻组成：热偶堆对称地分布在加热电阻的上、下游；加热电阻和热偶堆的热结处于一个隔热底座上。加热电阻对热偶堆的热结加热。热偶堆热结和冷结之间的温度梯度导致输出电压，即本征塞贝克效应。加热电阻两侧的等温线，当流体静止时，等温线沿垂直加热电阻中部的直线对称分布，加热电阻两侧对称位置的温度是相同的。当流体从左向右流动时，等温线向右侧倾斜。加热电阻两侧对称位置的温度不再相同。温差可由置于加热电阻两侧的热偶堆测定。由于流体的传热只与流体质量和流体的热容有关，因此传感器可直接测出流体质量流量。

此外，还有需要氮气、氨气、惰性气体等进行生产的工业用品，这些都离不开气体流量传感器进行测量监控，工采网提供的FS4000系列质量流量传感器是采用的微机电系统流量传感器技术和智能电子控制技术，为普通气体流量监测开发的产品。该传感器能直接测量气体质量流量，低压损。适用于净化空气或氮气流量监控，还可用于环境采样器（如色谱分析仪器等）。FS4003气体质量流量传感器，管道内径为3mm，成本低测量范围到5SLPM；适用于粒子计数器和各类分析仪器。FS4008气体质量流量传感器，管道内径为8mm，测量范围到50SLPM；可用于麻醉设备、洁净气体检测，如：空气采样机，气体分析仪等。

责任编辑：gt