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.