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YGM218空氣淨化器專用風量傳感器
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一、 概述
近年來,環境問題催熱了空氣淨化器市場,在眾多因素作用下引發了全民關注的熱潮,眾多企業自然也不例外。
2012年,國家標準委啟動了《空氣淨化器》(GB/T18801)國家標準的修訂工作,隨後發布了空氣淨化器新國標的征求意見稿,新標準將有效規範市場,約束虛假宣傳。2015年9月15日,GB/T18801-2015《空氣淨化器》國家標準正式公布。國標中淨化空氣量和淨化能效都提出了詳細的指標,因此風量傳感器成為了**空氣淨化器中必不可少的測量裝置。應市場需要,我公司推出了一款適用於空氣淨化器行業的風量傳感器。
二、 風量傳感器測量原理及組成形式
1、測量原理
1.1傳感器的結構形式
本傳感器采用熱平衡的方式對風速進行測量的,即利用加熱的金屬薄膜電阻在測量時,流失熱量的多少與風速的大小的關係實現風速的測量。如圖(二)所示風量傳感器的結構組成形式。
圖(二)
1.2 傳感器的測量原理
如圖(三)保持金屬薄膜電阻的溫度不變,當測量過程中產生熱量流失使得溫度下降時,則會通過電路中的反饋係統改變電流的大小,以維持當前溫度不變。這樣采集到的電流變化即風速的流速變化。
圖(三)
1.3 傳感器的電路原理
如圖(四)傳感器探頭接在電路中電橋的一臂,探頭的電阻記為RP,其他三臂電阻分彆記為R1、R2和Rb,其中R1等於R2,Rb為可調的十進製精密電阻。此時要求熱膜探頭的溫度係數很高,而相反的要求R1、R2和Rb的溫度係數很小。
圖(四)
在電橋AC兩端加上電壓E,當電橋平衡時,BD間無電位差,此時冇有信號輸出。當探頭冇有加熱時,探頭的電阻值Rf叫做冷電阻,各個探頭有其不同的冷電阻值。測試時,把一個未知的冷電阻值的探頭接入電橋中,調節Rb使電橋平衡,這時,十進位電阻器Rb上的數值就是冷電阻的數值,即為Rf。按照所選定的過熱比調節Rb使它的數值高於Rf,一般推薦為1.5倍Rf。這時,儀器中的電路能自動回零反饋,使Iw增加,從而使**探頭的溫度升高,阻值變大,一直達到Rw=Rb為止,這時**上的溫度升高到Qw, Qw高於流體介質的溫度Qf。
由於氣流流過探頭帶走了熱量,因而**溫度Qf降低,因為流速越大,探頭熱損失越大。係統為了維持熱膜溫度不變,即為電阻值不變,流經熱探頭的電流Iw就將自動增大,因而電壓E增大,這樣就可以建立起電壓E與風速之間的關係。
主控板采集到電壓E的信號變化後,進行校正、計算後獲得實時風速值。
測量風量計算:
根據客戶的風管截麵積,通過測量多次風速值累加後求風速平均值後,即可計算風量Q。
Q=3600×V×F
式中:
Q 風量 ( m3/h )
V 平均風速 (m/s )
F 管道截麵積 (m2)
2:風量傳感器由傳感器探頭和主控板兩部分組成
傳感器探頭:將采集到的風速轉化為電信號傳送給主控板;
主控板:將傳感器采集到的風速電信號進行處理,通過計算、校正、DA輸出,轉化為客戶需要的電信號。
三、 傳感器探頭性能和結構
1、主要技術指標:
2、工作溫度:-25℃~50℃序號 名稱 量程(m/s) 電阻溫度係數 技術要求(常溫下測試) 測溫電阻(RH) 測溫電阻(Rs) 1 探頭 0.1~20 >4000PPM/℃ 100Ω±5Ω 1000Ω±50Ω
3、貯存溫度:-30℃~60℃
4、外形結構、尺寸:
四、 傳感器性能
1、 電源輸入:10-24VDC,100ma;
2、 信號輸出: 0-5VDC;
3、 量程範圍:根據客戶風管直徑、風速範圍需要定製;(現有部分淨化器廠家的風管直徑110-250mm,風速範圍3-5m/s,標準風速3.5 m/s)
4、 傳感器精度:5%FS;
5、 主控板尺寸:根據客戶需求定製。
五、 風量傳感器的校驗
風量的校驗采用我公司生產的YGM300風量校驗裝置。通過標準文丘裡流量傳感器和高精度壓差傳感器、大氣壓力傳感器、溫濕度傳感器、文丘裡管靜壓傳感器組成的檢測係統計算標準風量,標準風量準確度優於1%,對插入式風量傳感器進行校驗,可檢測風量小於5000M3/H,插入式長度可以為100mm、200mm、300mm、400mm、500mm,校驗的風量為體積流量,根據質量流量和體積流量關係,通過計算機數據采集、數據處理、換算得出體積流量。風機為變頻控製,改變頻率改變風量。
計算機采集數據、存儲數據,自動生成數據曲線。
通過風量校驗裝置的校驗和標定,保證風量傳感器出廠精度。
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