空气流量传感器的工作原理

本帖最后由 封闭货车ing 于 2020-5-13 17:21 编辑

空气流量传感器是测定吸入发动机的空气流量的传感器。电子控制汽油喷射发动流量传感器机为了在各种运转工况下都能获得最佳浓度的混合气，必须正确地测定每一瞬间吸入发动机的空气量，以此作为ECU计算（控制）喷油量的主要依据。如果空气流量传感器或线路出现故障，ECU得不到正确的进气量信号，就不能正常地进行喷油量的控制，将造成混合气过浓或过稀，使发动机运转不正常。

检定规程和流量仪表标准是流量传感器可以准确进行测量的保障。在很多领域里，流量的准确测量都非常的重要，在经济领域内被广泛应用，例如：环境监测、医疗卫生、安全防护以及贸易结算等等。

按照流量传感器的结构型式可分为叶片（翼板）式、量芯式、热线式、热膜式、卡门涡旋式等几种。
按其标准性质来分类，可以分为下面几类。方法标准：一些传感器的计算方法、 检测方法、试验方法以及性能的评定方法等等;基础标准：一些传感器的规范的基本参数、型号、命名以及在测量过程中的专业术语;产品标准：此类传感器已被快易优收录，它规定传感器的技术要求、验收的规则、试验的方法以及产品的分类，除此之外，还有正确安装和使用的要求等等。有一些标准只有正确的安装和使用技术，这些就是产品标准中的产品应用性质。
如果按照中国标准级别分的话，就可以分为四大类：企业标准、地方标准、行业标准以及国家标准。
1)按输入量分类：位移传感器、速度传感器、温度传感器、压力传感器等
2)按工作原理分类：应变式、电容式、电感式、压电式、热电式等
3)按物理现象分类：结构型传感器、特性型传感器
4)按能量关系分类：能量转换型传感器、能量控制传感器
5)按输出信号分类：模拟式传感器、数字式传感器  


呼吸机应用
在呼吸机中的应用已有近30年的历史，在中高档呼吸机中被普遍使用。它 作为呼吸机气路系统的重要部件，负责将吸入和呼出的气体流量转换成电信号，送给信号处理电路完成对吸入和呼出潮气量、分钟通气量、流 速的检测和显示。
根据呼吸机功能和设计的不同，流量传感器的检测值不仅仅提供显示，还对呼吸机的控制、报警等起着决定作用，如流量传感器将测量到 的实际值馈送到电子控制部分与面板设置值比较,利用两者间的误差控制伺服阀门来调节吸入和呼出气体流量；安装在吸气系统前端的空气和氧 气流量传感器生成的信号能帮助微处理器对阀门进行控制，以提供病人所需要的氧浓度；流速和流量的检测值还直接影响到呼气与吸气时相的 切换、分钟通气量上下限的报警、流量触发灵敏度、气流实时波形和P-V-环的监测显示等等，流量传感器性能的好坏直接影响到呼吸机参数的 准确性和可靠性。
技术革新
全球的传感器市场在不断变化的创新之中呈现出快速增长的趋势。有关专家指出，传感器领域的主要技术将在现有基础上予以延伸和提高，各国将竞相加速新一代传感器的开发和产业化，竞争也将日益激烈。新技术的发展将重新定义未来的传感器市场，比如无线传感器、光纤传感器、智能传感器和金属氧化传感器等新型传感器的出现与市场份额的扩大。
发展前景
传感器市场报告显示，2008年全球传感器市场容量为506亿美元，预计2010年全球传感器市场可达600亿美元以上。调查显示，东欧、亚太区和加拿大成为传感器市场增长最快的地区，而美国、德国、日本依旧是传感器市场分布最大的地区。就世界范围而言，传感器市场上增长最快的依旧是汽车市场，占第二位的是过程控制市场，看好通讯市场前景。　一些传感器市场比如压力传感器、温度传感器、流量传感器、水平传感器已表现出成熟市场的特征。流量传感器、压力传感器、温度传感器的市场规模最大，分别占到整个传感器市场的21%、19%和14%。传感器市场的主要增长来自于无线传感器、MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystems，微机电系统）传感器、生物传感器等新兴传感器。其中，无线传感器在2007-2010年复合年增长率预计会超过25%。

因此，用户在选取流量传感器的时候，应该根据自身的需要选择合适的传感器。很多用户对使用的传感器的要求程度不一样，因此所选取的标准也不一样。如果需要很专业的数据和结果，就应该选取国家标准。但是，如果只是作为企业中的一种简单仪器来进行大概分析的话，就可以选取企业标准。如果要选购流量传感器，大家一定要慎重考虑，而且选择一些质量有保证，比较好用的传感器。因为，很多人以为新的传感器，它们的技术就会越高，这是很片面的想法。新的产品，要具备成熟的技术才是好的产品。
在很多经济领域里，流量的准确测量已经变得非常的重要。如今用来测量流量的多少基本上都用上了传感器。传感器感受流体流量并转换成可用输出信号，装上传感器能使操作更为简单便捷。流动的物体在单位时间内通过的数量叫做流量，而用于不同的物体有不同的流量传感器，往往是通过测量的介质和测量的方式去区分流量传感器类型。
流量传感器一般用于工业管道内介质流体的流量，一般情况下有气体液体和蒸汽等多种介质，而用于这些多种类型的介质有几种流量传感器是可以通用的。第一种是涡街流量传感器。
还有一种是超声波流量传感器，随着超声波技术的发展，一般情况下利用超声波流量传感器可以测量大部分流动物体的流量。超声波流量传感器还有多种测量方法，每一种方法都有各自的特点，我们应该应根据被测流体性质。流速分布情况、管路安装地点以及对测量准确度的要求等因素进行选择。由于工业流量测量普遍存在着大管径、大流量测量困难的问题，这是因为一般流量传感器随着测量管径的增大会带来制造和运输上的困难，造价提高、能损加大、安装不仅这些缺点，超声波流量计均可避免。超声流量传感器的流量测量准确度几乎不受被测流体温度、压力、粘度、密度等参数的影响，又可制成非接触及便携式测量仪表，于是可以解决其它类型仪表所难以测量的强腐蚀性、非导电性、放射性及易燃易爆介质的流量测量问题。
影响流量传感器的因素较多，原理有十余种，类型不少于200种，有人对美国现场千余台流量传感器进行了调查，发现其中60%所选择的方法不太合适，而即使选择的方法合适，又有约一半以上在安装和布局上有问题。正确选择，并非易事。归纳起来，正确选择流量传感器取决于六个因素：传感器技术参数、流体特性、流动的状态、安装、环境、经济性。


随着流量传感器的不断发展，越来越多类型的流量传感器在逐步问世，他们各有各的优势也各有各的缺憾，
流量传感器
1、优点
（1）流量传感器可用来测量工业导电液体或浆液。
（2）无压力损失。
（3）测量范围大，电磁流量变送器的口径从2.5mm到2.6m。
（4）流量传感器测量被测流体工作状态下的体积流量，测量原理中不涉及流体的温度、压力、密度和粘度的影响。
2、缺点
（1）流量传感器的应用有一定局限性，它只能测量导电介质的液体流量，不能测量非导电介质的流量，例如气体，酒精等不导电液体等
（2）流量传感器用来测量带有污垢的粘性***电极上，使变送器输出电势变化，带来测量误差，电极上污垢物达到一定厚度，可能导致仪表无法测量。