Малогабаритные датчики расхода и скорости потока воздуха/газа компании OMRON

20.09.2023 |

В статье описаны принципы действия вы­полненных на основе MEMS-техноло­гий датчиков расхода и скорости потока воздуха/газа, даны основные характе­ристики датчиков семейства D6F, вы­пускаемых компанией Omron.

Г. Местечкина

 

Описание принципа действия датчика скорости потока и расхода воздуха/газа

MEMS-чип для измерения расхода и скорости по­тока воздуха/газа содержит два термоэлемента, рас­положенных по обе стороны от нагревателя.

При отсутствии потока воздуха/газа тепло от нагре­вателя распространяется равномерно и разность на­пряжений на двух термоэлементах равна 0 (рис. 1, а). При появлении даже небольшого потока воздуха/газа температура нагревателя со стороны входящего пото­ка понижается и баланс тепла нарушается (рис. 1, б). Разница температур вызывает появление разности по­тенциалов между двумя термоэлементами, пропорци­ональной скорости потока, которую и можно таким об­разом измерить. Тонкий слой изолирующей пленки за­щищает чип датчика от воздействия газа.

На рис. 2 показано конструктивное исполнение датчика.

Рис. 1. Принцип действия датчика расхода и скорости потока воздуха/газа

Датчики расхода воздуха/газа

Семейство датчиков расхода воздуха/газа компа­нии Omron содержит интеллектуальные компактные модели, предназначенные для измерения расхода и скорости потока воздуха/газа с высокой точностью и повторяемостью результатов измерений в широком диапазоне изменения расхода газа от 1 до 50 литров в минуту [1, 2]. Высокая чувствительность датчиков получена благодаря применению MEMS-технологий.

Основные характеристики датчиков расхода воз- духа/газа приведены в табл. 1 [1].

ПРИМЕНЕНИЕ

Бытовые приборы

  • детекторы утечки газа
  • домовые вентиляторы
  • управление/контроль бойлеров
  • детекторы дыма
  • калориферы

Медицинские устройства

  • вентиляторы
  • устройства для анестезии
  • кислородный концентратор
  • озонный генератор
  • лапароскопическая хирургия
  • газовая хроматография Промышленные системы
  • управление производственным процессом
  • мониторинг окружающей среды/электронные газоанализаторы
  • мониторинг избыточного давления
  • управление вентилятором
  • контроль засоренности фильтров
  • газо-сварочные машины
  • топливные элементы
  • контроллеры потока газа.

Рис. 2. Конструктивное исполнение датчика

 

Таблица 1. Датчики расхода воздуха/газа

Датчики скорости движения воздуха

Датчики скорости воздуха типа D6F-W и D6F-V [2] совмещены с запатентованной компанией Omron системой отделения пыли (Dust Segregation System — DDS), что позволяет сохранять их характеристики при различных условиях применения.

Корпус датчика выполнен по принципу центрифу­ги, отделяющей посторонние частицы в потоке возду­ха. Большие частицы не могут пройти через измери­тельную зону и удаляются через вытяжной канал. В результате численного анализа определена эффек­тивность системы DDS, которая составляет 99.5% су­хих частиц. Датчики D6F-WO1A1 и D6F-WO4A1 могут измерять скорость воздуха в диапазоне 0-1 и 0-4 м/с соответственно с погрешностью ±5% от полной шка­лы. Датчик D6F-VO3A1 позволяет измерять скорость в диапазоне 0-3 м/с. Питание датчиков — стандартное. Точность измерений гарантируется регулировками, выполненными при производстве.

Основные характеристики датчиков скорости дви­жения воздуха/газа приведены в табл. 2 [1].

Контроль засоренности фильтров выполняется пу­тем измерения давления, при превышении порога ко­торого вырабатывается сигнал предупреждения.

Таблица 2. Датчики скорости движения воздуха

ПРИМЕНЕНИЕ

  • кассетные (потолочные/подвесные) многомо­дульные кондиционеры
  • трубопроводы систем обогрева и кондициониро­вания воздуха
  • альтернатива одноточечным питометрам
  • системы кондиционирования воздуха
  • воздушная периферия/влагопоглотители
  • вентиляционные обогреватели
  • охладители воздуха, мощные системы внутреннего освещения
  • вентиляторы рабочих станций, критические зоны ПК
  • 19″ шасси вентиляционных систем
  • светодиодные прожекторы
  • аудиовизуальное электронное оборудование.

Дополнительную информацию о датчиках расхода и скорости потока воздуха/газа компании Omron можно получить на фирме VD MAIS, официальном дистрибьюторе компании Omron в Украине.