方向选择性流速传感器研制

该文提出具有方向选择性并通过热平衡检测流速的方法,隔热套管与流体接触面之间平行安装,并保持有一特殊距离,实现方向选择性,通过检测流体接触面的温度来测量流体流速。用这种方法研制了一种单方向流速测量传感器,扩展用于构成三维风速传感器。该传感器可广泛应用于风力发电、气象预报、空间飞行器、工业锅炉等领域的气体和液体速度场、流量场测量。     

基于玻璃的流量传感器的研究

提出一种基于玻璃的空气质量流量传感器,该传感器具有制造工艺简单、测试范围宽和抗流体冲击能力强的特点。通过CFD软件模拟了传感器芯片在各种情况下的温度场分布,得到了流速与芯片上下游温差的关系曲线,理论分析表明基于玻璃的流量传感器最大流可测速可达10m/s。采用半导体工艺制备了基于玻璃的流量传感器,通过测试得到了芯片的输出信号电压和流速的关系曲线,在流速范围为0～10m/s时,输出信号电压没有出现饱和现象。当芯片表面掠过流速为10m/s时,测得芯片放大信号电压可达1.51V。     

变宽度悬臂梁的FBG流速传感器

通过对光纤传感器进行设计,提出了一种基于变宽度悬臂梁的光纤(Bragg)光栅(FBG)流速传感器.传感部分由不锈钢材质的悬臂梁和粘贴在其特定位置上的FBG构成,悬臂梁采用等腰梯形和矩形相结合的外形结构设计,传感头两部分之间的衔接不需要用销子固定,整个传感头浑然一体,无额外附加重量,制作方法简易,且实验设置参考光栅,实验结果不受温度变化的影响.实验表明:传感器的Bragg波长漂移量与流速变化有很好的线性关系,传感器的灵敏度为0.025 m/s.可测流速范围为0～2 m/s,传感器不仅实现了对温度的补偿,而且提高了测量精度、灵敏度.     

新型推力式流速传感器的测量原理与结构设计研究

提出了一种基于颗粒相特性进行流速检测的新型推力式流速传感器的实验装置结构.该流速传感器实验装置通过测量牵引线对置于流体中刚性浮球产生的拉力,再根据刚性浮球在流体中受力情况,计算得到流体对浮球的推力.最终利用推力和流体流速之间的经验公式得到流体流速.新型流速传感器结构简单,成本低,不仅可以测量一般河流、输水渠道、湖泊、海...     

基于喷墨打印的可实现敏感材料原位沉积和高温检测的柔性丙酮气体传感器

通过离子交换技术对衬底表面改性,然后喷墨打印掩膜图形,在聚酰亚胺衬底两面分别制备了银叉指电极和加热电阻.通过调节电阻加热器两端的直流偏压,实现25 ℃~280 ℃的控温加热.集成的加热器具有双重功能:纳米ZnO敏感薄膜原位沉积和高温检测.结果表明,该传感器对丙酮气体的灵敏度随温度单调增加(<150 ℃).此外,加热器促进了ZnO敏感薄膜表面丙酮气体分子的解吸,缩短了传感器响应和恢复时间,并减小了初始电阻的漂移.此外,在丙酮检测中,加热器能有效地减少湿度干扰.     

流量传感器的制备及检测电路的研制

本文介绍了一种利用流体的热效应来测量流体流速的热式传感器。由两个二极管组成的电桥电路为测量探头,一定温度的流体以不同流速流过测量探头,使测量探头周围产生不同的温度场,转换为电压进行输出。放大输出电压,A／D转换成数字信号,单片机处理后通过数码管显示出来。流体流速与输出电压进行非线性拟合,得到流体流速与电压的函数关系式,最终通过采集到的任意输出电压值求得对应流量值。输出电压值与流体环境温度也有关。输出电压与流速,及输出电压与环境温度的关系通过归十法拟合出来,它依据多次迭代结果得到一个允许误差范围的电压-流量、电压-温度的反演拟合多项式。     

一种新型硅电容式流速流向传感器的设计

设计了一种基于体微机械加工技术的新型硅电容式流速流向传感器.这种传感器由圆柱型阻流体和支撑梁构成,这种结构将流体的流速流向信息转化为阻流体的位移,通过四组正交电容来测量位移,从而得到流体的流速和流向.理论计算了传感器的结构尺寸并利用有限元分析方法计算了传感器的电容输出.     

基于双原理的热流量传感器的研究

介绍了一种基于测热原理的新型流量传感器 ,它采用加热器对流体加热 ,利用薄膜温度传感器 ,通过测量流体的温度差和热脉冲上升时间 ,实现流量的测量。两种测量方法相结合使得测量范围有了较大的提高 (0 .1～ 15 0mm/s) ,响应时间缩短到了 2ms,并且 ,这种传感器对杂物不敏感。     

微机控制超声流速测量仪

流体流速的测量方法很多。本文介绍一种超声流速测量法,它具有响应速度快、动态范围宽和双向性等特点,它没有活动部件,不会产生因摩擦和惯性而带来的误差,而且,传感器安装在流体管道凹璧上,由此引起的流速畸变极小。此外,传感器可以用透声的窗口加以保护,所以甚至能测量具有化学活性的流体的流速。     

压阻式流速传感器研究

介绍了一种流速传感器的工作原理、结构设计和关键工艺。该传感器基于毕托管的工作原理来测量流速,采用压阻式差压传感器测量流体中的总压与静压之差。整个装置体积小、重量轻,可实现便携式检测。对流速传感器的标定测试方法进行了探讨和试验验证,实际测量和使用表明:流速测量结果准确可靠,准确度达0.5%FS。     

微结构气体传感器的加热器设计与模拟

利用有限元分析工具ANSYS,对所设计的硅基微结构气体传感器的温度场进行了模拟.运用实体建模的方法建立了传感器衬底的多层结构模型,采用8节点等参数热单元solid70进行了分析.根据器件工作时需要的加热功率,设计了这种硅基气体传感器衬底微加热器的尺寸,确立了对流和环境温度等边界条件,从而达到气体传感器衬底的温度场分布均匀的要求.     

便携式管道流体流速自动检测装置的设计

工业过程需要检测不同管路中流体流速的大小。针对传统的电磁流量计存在测量口径固定、安装不便的问题,提出一种基于超声波管道流体流速传感器检测原理的便携式管道流体流速自动检测装置,实现了对管道介质流速的柔性测量。便携式现场主机可以与上位机通过RS-232通信接口相连,实现对多台检测设备流速记录的保存和数据的分析,尤其适用于一些不宜直接接触测量的流体介质的流速测量。     

中频井口电磁加热器

一种用于油井井口的中频电磁加热器。外表面缠绕电磁感应线圈的导磁钢管做为换热器的主要部件。在导磁钢管靠近出油口设置有管壁温度检测传感器和油温检测传感器,检测到的温度信号经过检测电路处理后,送给控制器,实现控制与保护。该中频电磁加热器加热速度快,热效率高,调温、控温容易。     

一种基于温差测量原理工作的集成型流量传感器􀀂

在比较已有的几种低流速流体的流速流量测量方法基础上,提出一种利用与流速相关温差的测量方案,并用芯片集成方法构成流量传感器加以验证,实验结果与理论预期基本相符.该传感器的主要优点是在低流量条件下具有高灵敏度.     

高于室温环境的热式气体微流量传感器性能分析

为了探索平板微热管的传热特性,了解微热管内不同温度区间的蒸汽传输特性,开展了热式气体微流量传感器及其检测系统的设计。设计了一种便于探索最佳温度测量点的热式微流量传感器结构,利用MEMS工艺进行加工制作,在不同环境温度下对其性能进行了测试,得到了环境温度与热式微流量传感器性能的关系。基于MSP430单片机和C＃语言自主开发了流量传感器检测系统,可对一定范围内的流量进行实时检测,并实时绘制流速随时间的变化曲线。研究表明,采用本文设计的热式微流量传感器结构,可以检测高于室温环境下的微流量气体,并可通过提高加热器温度或改变测温电阻对的测量位置来提高测量灵敏度。     

微小尺度射流流量传感器的设计与仿真分析

在许多新型传感器和微系统中均存在微量流体自动、精确地驱动和控制问题,而这有赖于微小尺度下对流量的精确测量。基于射流振荡原理设计了一种新型的无反馈通道微小尺度流量传感器,采用计算流体动力学(CFD)方法对该流量传感器的测量特性进行了仿真研究。通过观测振荡腔内部流场,分析了振荡器内部流动形态和射流振荡过程。通过对监测点压力变化曲线的分析,获得了不同入口速度下流体振荡频率,建立了流体流速与振荡频率的函数关系。研究结果表明,该微小尺度射流振荡器振荡平稳,主射流切换灵活,在较宽的流速范围内,流速与振荡频率具有线性关系,具有0.3%的较低的相对压力损失并可达到较小的测量下限,易于加工成型。     

智能流量测定仪的研制

一种新型的智能流量测定仪的设计方法.系统采用单片机8031作为中心处理器,实现与传感器、计算器、控制键盘等一系列设备的连接.可测水深、流速及自动计算出水的流量、费用.适于中小型水库的供水管理.     

插入式静电传感器空间滤波法流速测量

插入式静电传感器在测量煤粉流速和保证其安全输送有较好的应用。利用插入式静电传感器和空间滤波原理提出了一种新的测量固相颗粒传送速度方法。根据得到的插入式静电传感器的点电荷数学模型,推导得到了固相流速的空间滤波测量原理,同时,采用"3dB"原则获取信号的截止频率实现了固相流速在线测量。通过实验,验证了插入式静电传感器空间滤波原理的可行性,并在流速为2 m/s～7 m/s时,分别进行了实验验证。实测结果证实了插入式静电传感器空间滤波原理测量流体速度方法是一种有效的方法。     

新器件简讯

TMP12 TMP12是一种测量流量及温度的传感器。该传感器内有100Ω的电阻加热器,它提供了器件的仿真;测量温度范围为-40～ 150℃,-40～ 100℃测温范围的精度为±3℃;灵敏度为5mV/℃;可外设电阻设定控制温度的上下限值;上下限温度控制为集电极开路输出,输出电流20mA;热滞后可设定;单电源( 5V)工作,静态电流(加热器不工作)400μA。该传感器主要应用于空气流量检测、过热检测及     

Flow Velocity Measurement Based on Spatial Filter Prindple Using Inserted Electrostatic Sensor

插入式静电传感器在测量煤粉流速和保证其安全输送有较好的应用.利用插入式静电传感器和空间滤波原理提出了一种新的测量固相颗粒传送速度方法.根据得到的插入式静电传感器的点电荷数学模型,推导得到了固相流速的空间滤波测量原理,同时,采用“3dB”原则获取信号的截止频率实现了同相流速在线测量.通过实验,验证了插入式静电传感器空间滤波原理的可行性,并在流速为2 m/s～7m/s时,分别进行了实验验证.实测结果证实了插入式静电传感器空间滤波原理测量流体速度方法是一种有效的方法.