文章目錄

• • 1. 流量定義
  • 2. 體積流量傳感器分類
  • 3. 質(zhì)量流量傳感器分類
  • • 3.1 科里奧利式傳感器
    • 3.2 熱式傳感器
    • 3.3 壓差式傳感器
  • 4. 參考文獻(xiàn)

1. 流量定義

流量傳感器的研究過程中會涉及到體積流量和質(zhì)量流量這兩個概念。

某截面積流量的定義為流量在單位時間內(nèi)流經(jīng)該流道截面積的體積或者質(zhì)量，其中體積流量 $q_v$ 的定義公式為：
$$q_v=dV/dt=Sv$$
其中 $V$ 代表流體的體積， $t$ 代表時間， $S$ 代表流道截面積， $v$ 代表流體的平均流速。

質(zhì)量流量 $q$ 的定義公式為:
$$q=dm/dt=Sv\rho$$
其中 $m$ 代表流體的質(zhì)量， $\rho$ 代表流體的密度。

氣體體積流量傳感器簡單來說是測量單位時間內(nèi)通過有效橫截面積的體積流量，由于外界環(huán)境的變化對氣體體積的大小總是有影響,氣體體積存在大小不穩(wěn)定的問題，在實際的測量過程中需要考慮多種物理量的變化情況。氣體質(zhì)量流量傳感器是測量單位時間內(nèi)通過有效橫截面積的質(zhì)量流量，按照測量方法的不同分為間接測量和直接測量。

2. 體積流量傳感器分類

體積流量傳感器等待調(diào)研，但預(yù)計不太穩(wěn)定。

3. 質(zhì)量流量傳感器分類

根據(jù)關(guān)鍵元件的工作方式的不同，氣體質(zhì)量流量傳感器大致可以分為科里奧利式流量傳感器，基于熱學(xué)原理的質(zhì)量流量傳感器和差壓式質(zhì)量流量傳感器等。

3.1 科里奧利式傳感器

科里奧利式質(zhì)量流量傳感器是對科里奧利力的具體運用，當(dāng)有氣體流經(jīng)一個旋轉(zhuǎn)的管道時會在管道內(nèi)形成和質(zhì)量流量相關(guān)的科里奧利力，通過測量旋轉(zhuǎn)管道中氣流產(chǎn)生的科氏力就可以直接獲得氣體的質(zhì)量流量。科氏傳感器由于本身工作原理的特殊性具有測量準(zhǔn)確性高，復(fù)現(xiàn)性高，測量量程大，同時也可以測量各種性質(zhì)的液體流量等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于石油、化工、制藥等工業(yè)領(lǐng)域，但是科氏傳感器存在重量和體積較大、對外界的震動干擾較為敏感等缺點，應(yīng)用領(lǐng)域有一定的限制。

3.2 熱式傳感器

熱式傳感器的工作原理是通過外加熱源將傳感器的感溫電阻加熱使其溫度高于環(huán)境溫度，當(dāng)有氣流通過時，氣流的運動會帶走感溫電阻上的熱量，使得感溫電阻的溫度降低，通過測量感溫電阻溫度的變化來推算出所求的氣體質(zhì)量流量，即通過傳感器將氣流的變化轉(zhuǎn)換為溫度的變化。

3.3 壓差式傳感器

壓差式流量傳感器一般是由一對安置于一個縮小口徑兩側(cè)的節(jié)流件組成的傳感器，通過測量兩側(cè)的壓力差來獲得被測流量的體積流量，再通過體積流量和質(zhì)量流量之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系最終獲得流量的質(zhì)量流量。壓差式流量傳感器是質(zhì)量守恒定律和能量守恒定律的具體應(yīng)用。從傳統(tǒng)的孔板式流量計到現(xiàn)在的塔型流量計，壓差式流量計已經(jīng)有上百年的發(fā)展歷史，也被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、能源、交通、環(huán)境等各個領(lǐng)域。

4. 參考文獻(xiàn)

[1]肖世瑾. MEMS熱式質(zhì)量流量傳感器研制[D].山東大學(xué),2021.DOI:10.27272/d.cnki.gshdu.2021.004000.

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的流量传感器原理介绍的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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