Odată cu aplicarea tehnologiei IoT în domeniile industriale, Internetul industrial a devenit direcția și tendința de dezvoltare. Parametrii debitului de gaz sunt date esențiale pentru producția industrială, măsurarea experimentelor științifice și diverse calcule economice, formând o componentă crucială a contorării energiei. Aplicarea lor în automatizarea industrială este din ce în ce mai răspândită. În epoca actuală, rolul senzorilor de debit de gaz în economia națională devine din ce în ce mai proeminent: aceștia sunt prezenți în sectoare precum gazele naturale, metalurgie, minerit, petrol, aviație, ambalaje industriale și camere curate industriale. Mai jos, explorăm aplicațiile relevante ale senzorilor de debit în medii industriale.
Instrumentele care măsoară debitul fluidului sunt denumite în mod colectiv debitmetre sau debitmetre, situându-se printre cele mai critice dispozitive în măsurarea industrială. Măsurarea debitului de fluid deține o poziție vitală în producția automată industrială și controlul procesului. Fluidele sunt clasificate pe scară largă în medii lichide și gazoase, senzorii de debit fiind componente cheie pentru măsurarea ambelor.
Măsurând debitul de gaz, se pot monitoriza procesele de flux, automatiza controalele producției și implementează managementul energiei. În instalațiile avansate de producție de precizie-cum ar fi cele care produc napolitane sau instrumente de precizie-producția trebuie să aibă loc în camerele curate. Aerul din aceste camere curate trebuie să atingă niveluri de curățenie Clasa 1.000 sau chiar Clasa 100 pentru a îndeplini cerințele de producție. Aceste camere curate închise necesită înlocuire zilnică cu aer curat. Acest lucru necesită senzori de debit pentru monitorizare și control automatizat, asigurând satisfacerea nevoilor de producție, prevenind în același timp supraconsumul inutil de energie, îmbunătățind astfel eficient raportul de intrare-ieșire. Senzorul de debit de masă de gaz Siargo FS4001 utilizează senzorul de debit MEMS și tehnologia de ambalare proprie Siargo. Domeniul său de măsurare se întinde de la 0 la 30 sccm până la 0 până la 1000 sccm. Debitul fiecărui model este atins prin ambalaje special concepute și electronice inteligente pentru a oferi o sensibilitate optimă.
Carcasa este construită din material policarbonat inert chimic și stabil termic. Dispune de o presiune ridicată de 5 BAR (73 PSI), beneficiind de arhitectura unică de cip MEMS Siargo, tehnologie de ambalare specializată și carcasă robustă a senzorului. Aplicațiile acoperă o gamă largă, inclusiv instrumente (de exemplu, cromatografie în gaz-spectrometrie de masă), detectarea scurgerilor, controlul procesului, măsurarea debitului de gaz și aplicații medicale. FS4001 necesită o sursă de alimentare de 8 până la 24 VDC pentru a oferi o interfață de utilizator analogică și/sau digitală. Ieșirea analogică este liniară de la 0,5 la 4,5 VDC, corespunzând unui debit de la 0 la-scală maximă. Ieșirea digitală este transmisă prin RS232. Protocolul de comunicație RS232 poate fi găsit în acest manual.
În al doilea rând, pe baza aplicațiilor industriale, senzorii pot fi clasificați în tipuri de flux și micro{0}}debit. De exemplu, controlul micro-debitului este esențial pentru realizarea unei monitorizări optime în scenarii precum adăugarea de oxigen pentru reacții catalitice sau umplerea cu azot în ambalajele chipurilor de cartofi. Senzorul de micro-debit F1031 oferit de Gcain.com utilizează principii termodinamice pentru a detecta fluxul de gaz într-un canal de curgere, oferind precizie și repetabilitate excelente. Senzorul de micro-debit F1031 încorporează un senzor de temperatură intern, fiecare unitate fiind supusă unei calibrări proprie de compensare a temperaturii. Dispune, de asemenea, de o ieșire liniară de tensiune analogică pentru o utilizare convenabilă.
Cipul constă din două stive de termocuplu și un rezistor de încălzire: stivele de termocuplu sunt poziționate simetric în amonte și în aval de rezistența de încălzire; joncțiunile fierbinți ale rezistorului de încălzire și ale stivelor de termocuplu sunt montate pe o bază izolată termic. Rezistorul de încălzire încălzește joncțiunile termocuplului. Gradientul de temperatură dintre joncțiunile calde și reci generează o tensiune de ieșire-efectul Seebeck intrinsec. Când fluidul este staționar, izotermele urmăresc simetric o linie dreaptă perpendiculară pe centrul rezistenței de încălzire, menținând temperaturi egale în puncte simetrice de ambele părți. Pe măsură ce fluidul curge de la stânga la dreapta, izotermele se înclină spre dreapta. Temperaturile în poziții simetrice pe ambele părți ale elementului de încălzire nu mai sunt egale. Această diferență de temperatură poate fi măsurată prin stive de termocuplu plasate pe ambele părți ale elementului de încălzire. Deoarece transferul de căldură în fluid depinde numai de masa fluidului și de capacitatea acestuia de căldură, senzorul poate măsura direct debitul masei fluidului.
În plus, aplicațiile industriale care necesită azot, amoniac sau gaze inerte pentru producție se bazează pe senzori de debit de gaz pentru măsurare și monitorizare. Senzorii de debit de masă din seria FS4000 oferiti de GCA utilizează tehnologia senzorilor de debit MEMS și tehnologia de control electronic inteligent, dezvoltată special pentru monitorizarea generală a debitului de gaz. Acest senzor măsoară direct debitul de masă de gaz cu pierderi reduse de presiune. Este potrivit pentru monitorizarea aerului purificat sau a debitului de azot și poate fi utilizat și în probe de mediu (cum ar fi instrumentele de cromatografie). Senzorul de debit de masă FS4003 are un diametru interior al țevii de 3 mm și oferă un interval de măsurare rentabil-de până la 5SLPM. Este potrivit pentru contoare de particule și diverse instrumente analitice. Senzorul de debit de masă FS4008 are un diametru interior al țevii de 8 mm și un domeniu de măsurare de până la 50SLPM. Poate fi utilizat în echipamente de anestezie și în aplicații de detectare a gazelor curate, cum ar fi probe de aer și analizoare de gaz.