热式气体质量流量计的工作原理?

热式气体质量流量计的工作原理?,第1张

热式流量计是基于热扩散原理而设计的流量仪表即利用流体流过发热物体时,发热物体的热量散失多少与流体的流量呈一定的比例关系该系列流量计的传感器有两只标准级的RTD,一只用来做热源,一只用来测量流体温度,当流体流动时,两者之间的温度差与流量的大小成线性关系,再通过微电子控制技术,将这种关系转换为测量流量信号的线性输出。

作用当然是对流通路径中的空气进行体积计量了一般瞬时流量的单位为立方米/小时,累积流量的单位为立方米
原理是在流通路径中串接一个比通常阻力大的通过装置,在此装置前后端当有空气流通时会产生一个较小的压力差,这个压力差会与通过的空气的速度成一定的比例,检测这个压力差就可以检测出空气的瞬时流量了
用一个微差压变送器来检测装置两端的差压,变换成相应的电信号[一般是电流信号],传送到与之匹配的仪表装置上,通过设计好的比例关系可将实际的瞬时流量显示出来,根据瞬时流量值和它所持续的时间可显示出累积流量值了

空气流量计通常使用多种不同的原理来测量气体流量,其中包括热式、浮子、压差等。其中,热式气体质量流量计在工业应用中广泛使用,下面将着重介绍其工作原理。
热式气体质量流量计是一种基于热传导原理工作的流量计,它可以用于测量各种气体的质量流量。该流量计通常由一个加热器和两个温度传感器组成。其中一个温度传感器位于加热器上游,另一个位于下游。加热器会加热通过管道流动的气体,使其温度升高。上游的温度传感器会测量气体流入加热器时的温度,下游的温度传感器则会测量气体通过加热器后的温度。
当气体流经加热器时,由于热量的传导,下游的温度传感器会测量到一个高于上游温度传感器的温度。该温差与气体流量成正比。通过测量上下游温度传感器之间的温差,可以计算出气体的质量流量。
在工业应用中,热式气体质量流量计通常具有高测量精度和较宽的测量范围。此外,由于其不受气体压力和温度变化的影响,可以在不同的工况下进行精确的气体流量测量。
需要注意的是,在使用热式气体质量流量计时,需要考虑气体的热导率、比热容以及密度等因素,以保证测量的准确性。

热线空气体流量计的电路原理是当无空气体流动时,电桥处于平衡状态,调节电路输出一定的加热电流给热线电阻RH;当有空气体流动时,由于RH的热量被空气体吸收而变冷,其电阻值发生变化,电桥失去平衡。如果热线电阻和吸入的/

空气体流量计是将吸入的空气体流量转换成电信号的仪器。空气体流量计具有压力损失极小、可测流量范围大的优点。

空气体流量计的最大流量与最小流量之比大多大于20: 1。符合客观条件要求的工业管径范围广,可达3m。输出信号与测量流量成线性关系,准确度高。它可以测量电导率为1 s/cm的酸、碱、盐溶液、水、污水、腐蚀性液体、泥浆和纸浆的流体流速。但是,空气体流量计不能测量气体、蒸汽和纯净水的流量。

热线空气体流量计是一种特殊的流量计。

空汽车上使用的气体流量计是车辆流量计。它的功能是检查发动机的进气量,它把发动机进气量的信息转换成电信号,发送给ECU。

它是测量汽车进气系统进气量的传感器。发动机根据该进气量的数据值计算燃油喷射量。 @2019

空气流量传感器,也称空气流量计,是电喷发动机的重要传感器之一。它将吸入的空气流量转换成电信号送至电控单元(ECU),作为决定喷油的基本信号之一,是测定吸入发动机的空气流量的传感器。
结构原理
在电子控制燃油喷射装置上,测定发动机所吸进的空气量的传感器,即空气流量传感器是决定系统控制精度的重要部件之一。当规定发动机所吸进的空气、混合气的空燃比(A/F)的控制精度为±10时,系统的允许误差为±6[%]~7[%],将此允许误差分配至系统的各构成部件上时,空气流量传感器所允许的误差为±2[%]~3[%]。
汽油发动机所吸进空气流量的最大值与最小值之比max/min在自然进气系统中为40~50,在带增压的系统的中为60~70,在此范围内的,空气流量传感器应能保持±2~3[%]的测量精度,电子控制燃油喷射装置上所用的空气流量传感器在很宽的测定范围上不仅应能保持测量精度,而且测量响应性也要优秀,可测量脉动的空气流,输出信号的处理应简单。
根据空气流量传感器特征的不同,将燃油控制系统按进气量的计量方式分为直接测量进气量的L型控制与间接计量进气量的D型控制(根据进气歧管负压与发动机的转速间接计量进气量。D型控制方式中的微机ROM内,预先储存着以发动机转速和进气管内的压力为参数的的各种状态下的进气量,微机根据所测的各运转状态下的进气压力与转速,参照ROM所记忆的进气量,可以算出燃油量L型控制所用的空气流量计与一般工业流量传感器基本相同,但它能适应汽车的苛环境,但对踏油门时出现的流量的急剧变化的响应要求及在传感器前后进气歧管的形状引起的不均匀气流中也能高精度检测的要求。
最初的电子燃油喷射控制系统的采用的不是微机。而是模拟电路,那时采用的是活门式的空气流量传感器,但随着微机用于控制燃油喷射,也出现了其他几种的空气流量传感器。
活门式空气流量传感器的的结构。
活门式空气流量传感器装在汽油发动机上,安装于空气滤清器与节气门之间,其功能是检测发动机的进气量,并把检测结果转换成电信号,再输入微机中。该传感器是由空气流量计与电位计两部分组成。
先看空气流量传感器的工作过程。由空气滤清器吸入的空气冲向活门,活门转到进气量与回位d簧平衡的位置处停止,也就是说,活门的开度与进气量成成正比。在活门的转动轴还装有电位计,电位计的滑动臂与活门同步转动,利用滑动电阻的电压降把测量片的开度转换成电信号,然后输入到控制电路中。
卡曼涡旋式空气流量传感器
为了克服活门式空气流量传感器的缺点,即在保证测量精度的前提下,扩展测量范围,并且取消滑动触点,有开发出小型轻巧的空气流量传感器,即卡曼涡旋式空气流量传感器。卡曼涡旋是一种物理现象,涡旋的检测方法、电子控制电路与检测精度根本无关,空气的通路面积与涡旋发生柱的尺寸变化决定检测精度。又因为这种传感器的输出的是电子信号(频率),所以向系统的控制电路输入信号时,可以省去AD转换器。因此,从本质来看,卡曼涡旋式空气流量传感器是适用于微机处理的信号。这种传感器有以下三个优点:测试精度高,可以输出线形信号,信号处理简单;长期使用,性能不会发生变化;因为是检测体积流量所以不需要对温度及大气压力进行修正。
这种空气流量传感器的流量检测的原理电路如图,当有卡曼涡旋产生时,就随着速度及压力的变化,流量检测的基本原理就是利用其中速度的变化。空气流量传感器输出至控制组件的信号波形如图。信号为方波、数字信号。进气量越多,卡曼涡旋的频率越高,空气流量传感器输出信号的频率就越高。
温温压补偿空气流量传感器,主要用于工业管道介质流体的流量测量,如气体、液体、蒸气等多种介质。其特点是压力损失小,量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。无可动机械零件,因此可靠性高,维护量小。仪表参数能长期稳定。本仪表采用压电应力式传感器,可靠性高,可在-10℃~+300℃的工作温度范围内工作。有模拟标准信号,也有数字脉冲信号输出,容易与计算机等数字系统配套使用,是一种比较先进、理想的流量。
空气流量传感器的最大优点是仪表系数不受测量介质物性的影响,可以由一种典型介质推广到其他介质上。但由于液、气的流速范围差别很大,导致频率范围亦差别很大。处理涡街信号的放大器电路中,滤波器的通带不同,电路参数亦不同,因此,同一电路参数不能用于测量不同介质。


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