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IFM傳感器測(cè)試方法實(shí)驗(yàn)資料各有哪些
2022-11-24 閱讀(100)
IFM傳感器測(cè)試方法實(shí)驗(yàn)資料各有哪些
IFM傳感器測(cè)試方法實(shí)驗(yàn)資料各有哪些
IFM傳感器熱膜探頭在無(wú)自熱效應(yīng)下，熱膜探頭電阻隨環(huán)境溫度變化關(guān)系如圖2 示。
IFM傳感器由熱膜探頭靜態(tài)溫度特性曲線建立熱膜探頭電阻r t 與環(huán)境溫度t 之間的關(guān)系：
IFM傳感器工業(yè)上采用薄膜鉑電阻作為測(cè)溫元件，主要是利用鉑電阻在無(wú)自熱效應(yīng)前提下r t- t 特性，一般情況下通過(guò)鉑電阻的電流不大于1 ma。本文是利用薄膜鉑電阻作為加熱元件，通以較大的電流，利用其自身的熱效應(yīng)，使鉑膜探頭達(dá)到一定的工作溫度，作為測(cè)量氣體流量敏感元件。
IFM傳感器在不同實(shí)驗(yàn)條件下（ u= 0 和u ≠0）通以相同的電流（ i = 70 ma），其電阻rt 與環(huán)境溫度t 間關(guān)系如圖3 示。
IFM傳感器在靜態(tài)的實(shí)驗(yàn)條件下（ u= 0），對(duì)熱膜探頭通以不同的工作電流，其電阻r t 與環(huán)境溫度t 間關(guān)系如圖4 示。
IFM傳感器熱膜探頭工作在恒流狀態(tài)下，其電阻隨環(huán)境溫度的變化而近乎線性的變化，即熱膜探頭工作溫度與環(huán)境溫度之差$t 基本保持不變。熱膜探頭在不同工況下由其強(qiáng)迫對(duì)流造成的熱耗散不隨環(huán)境溫度的變化而變化。如對(duì)選用的熱膜探頭由強(qiáng)迫對(duì)流造成的熱耗散約為31 mw。熱膜探頭工作溫度隨工作電流的增大而增加。如在環(huán)境溫度為20℃ 下，i = 50 ma 時(shí)，熱膜探頭工作溫度約為77℃ ; i = 70 ma 時(shí)，熱膜探頭工作溫度約為142℃ ; i = 90 ma 時(shí)，熱膜探頭工作溫度約為256℃。以我們可以通過(guò)選擇熱膜探頭的工作電流來(lái)確定熱膜探頭的工作溫度。
IFM傳感器多點(diǎn)測(cè)試方法分析 多點(diǎn)熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)主要是在管道的橫截面直徑方向上布置多個(gè)傳感元件，用以檢測(cè)管道截面內(nèi)不同點(diǎn)上的氣體流量示。
IFM傳感器是基于均速管流量計(jì)測(cè)速原理［3，4］。即將管道截面分成面積相等的幾部分，測(cè)出每一部分的特征點(diǎn)質(zhì)量流速，并以該特征點(diǎn)質(zhì)量流速代表這部分的平均質(zhì)量流速。將該質(zhì)量流速乘以這部分的面積，得到通過(guò)該小塊面積的質(zhì)量流量。再把每一小塊面積的質(zhì)量流量累加起來(lái)，就是通過(guò)整個(gè)管道的質(zhì)量流量。多點(diǎn)測(cè)試方法的關(guān)鍵是如何確定特征點(diǎn)的位置和分布數(shù)量。采用等環(huán)面法、切比雪夫法、對(duì)數(shù)線性法設(shè)計(jì)多點(diǎn)檢測(cè)傳感器。
針對(duì)目前大口徑或不規(guī)則管道氣體質(zhì)量流量測(cè)量中存在的問(wèn)題，提出了基于多點(diǎn)測(cè)量的熱式氣體質(zhì)量流量測(cè)試方法。文章對(duì)敏感元件（ 熱膜探頭）溫度特性和以熱膜探頭為測(cè)點(diǎn)的多點(diǎn)測(cè)試方法進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：多點(diǎn)測(cè)試方法中，以對(duì)數(shù)線性法好; 多點(diǎn)熱式氣體質(zhì)量流量測(cè)試方法可以明顯改善某些單點(diǎn)測(cè)量中出現(xiàn)的較大偏差，測(cè)量精度可以達(dá)到1. 5%，擴(kuò)展不確定度小于3. 4%。
IFM傳感器是基于早期專線風(fēng)速計(jì)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種*氣體流量檢測(cè)儀表，已廣泛應(yīng)用于工業(yè)以及天然氣管道運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)。
IFM傳感器的研究和應(yīng)用尚處在初級(jí)階段，絕大多數(shù)產(chǎn)品都需要進(jìn)口，尤其是針對(duì)大中型管道的氣體流量測(cè)量的熱式氣體流量計(jì)。因此，研究熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)將對(duì)于IFM傳感器的基礎(chǔ)上，針對(duì)目前大口徑或不規(guī)則管道氣體質(zhì)量流量測(cè)量中存在的單點(diǎn)測(cè)量度不高、差壓式儀表壓損太大以及速度- 面積法測(cè)量困難等問(wèn)題，提出了基于多點(diǎn)測(cè)量的熱式氣體質(zhì)量流量測(cè)試方法。
