Princíp činnosti regulátorov hmotnostného prietoku Sensirion
Regulátory hmotnostného prietoku Sensirion merajú hmotnostný prietok plynu na kalorimetrickom princípe založenom na prenose tepla.
„Vyhrievacie teleso na tepelne izolovanej membráne a dva termočlánky sú integrované na silikónovom čipe. Prúd plynu ochladzuje termočlánok pred ohrievačom a ohrieva termočlánok za ním. Táto asymetria sa potom meria a vypočítava sa z nej hmotnostný prietok,“ vysvetľuje na úvod Miroslav Piskor, produktový špecialista SOS electronic.
Série Sensirion SFC5400 a SFC5500 integrujú na čipe aj zosilňovače, A/D prevodníky, digitálnu linearizáciu a teplotnú kompenzáciu.
Séria SFC6000 integruje celú elektroniku do ASIC čipu. Hmotnostný prietok je regulovaný pomocou ventilu riadeného PID algoritmom bežiacim na mikrokontroléri.
Výhody regulátorov hmotnostného prietoku Sensirion
Čas ustálenia 100 ms
Minimálna tepelná hmotnosť membrány má za následok ultra rýchly reakčný čas senzora 3-4 ms. V kombinácii s pokročilými riadiacimi algoritmami ponúkajú regulátory hmotnostného prietoku SFC čas ustálenia 100 ms, čo je oveľa menej ako bežné regulátory hmotnostného prietoku. Séria Sensirion SFC5400 môže byť na požiadanie vyladená aj na 50 ms.
Nevyžaduje sa žiadna rekalibrácia
Vzhľadom na vynikajúcu dlhodobú stabilitu regulátorov hmotnostného prietoku SFC nie je potrebná žiadna rekalibrácia.
Vynikajúca opakovateľnosť a presnosť v širokom dynamickom rozsahu
Špeciálne usporiadanie dvoch teplotných senzorov, teplotná kompenzácia na čipe a minimalizácia zdrojov šumu vedú k vynikajúcej opakovateľnosti a presnosti v širokom dynamickom rozsahu až 1000:1.
Odolnosť proti časticiam, upchávaniu a zvlhčeným plynom
Technológia CMOSens® umožňuje výrazne väčší prierez (približne 1,5 x 1 mm) prietokového kanála ako priemer by-passovej kapiláry v konvenčných regulátoroch hmotnostného prietoku. Tento dizajn kanála robí zariadenie odolnejším proti časticiam, upchávaniu a zvlhčeným plynom.
Rozpoznanie plynu
Sensirion SFC5400 (OEM verzia), SFC5500 a SFC6000D umožňujú riadiacemu systému, ktorý komunikuje s SFC, implementovať rozpoznávanie plynu. Riadiaci systém odošle do SFC príkaz „Raw thermal conductivity with closed valve (500 ms)“. SFC uzatvorí ventil na 500 ms, aby sa zabezpečil nulový prietok, a meria tepelnú vodivosť plynu. Riadiaci systém potom porovná nameranú tepelnú vodivosť s referenčnou hodnotou pre konkrétny plyn. Ak sa nameraná vodivosť +/– určitá tolerancia zhoduje s referenciou, výsledky sú v poriadku.
„Vo všeobecnosti možno túto funkciu použiť ako bezpečnostnú funkciu, ktorá zabráni nesprávnej prevádzke v dôsledku chýb používateľa atď.,“ pokračuje Miroslav Piskor.
Kalibrácia pre niekoľko plynov
- Sensirion SFC5400 je kalibrovaný pre jeden z nasledujúcich plynov: vzduch/N2*, H2, O2 , He, Ar a CO2. Kalibrácia pre niekoľko plynov je dostupná na požiadanie ako OEM voľba.
- Sensirion SFC5500 je kalibrovaný pre vzduch/N2*, He, CO2. Kalibrácia pre O2, H2, CH4, N2O a Ar je odvodená z fyzikálneho modelu daného plynu.
- Sensirion SFC6000D je kalibrovaný pre: vzduch/N2*a CO2. Kalibrácia pre O2, N2O a Ar je odvodená z fyzikálneho modelu daného plynu.
* Kalibrácia pre vzduch a N2 je identická. Môže byť použitý s oboma plynmi s rovnakým výsledkom.
Kompatibilita s výbušnými plynmi
Maximálna energia na ohrev snímača Sensirion SFC5400 a SFC5500 je obmedzená na 12 mW. Snímací prvok CMOSens® je testovaný podľa EN 50020 (kapitola 6.2.4 b). Spoločnosť Sensirion zaručuje bezpečné používanie plynov tried T1 alebo T2 (teplota vznietenia < 300 °C). Patria sem aj zmesi vzduchu alebo kyslíka s vodíkom alebo uhľovodíkmi. Konfigurovateľné ovládače hmotnostného prietoku Sensirion SFC5400/SFC5500 však nie sú určené na použitie v nebezpečných priestoroch (EN 60079-10), kde sa mimo zariadenia môžu vyskytovať výbušné plyny.
Evaluation Kit a softvér Sensirion
Sensirion SFC5400, SFC5500 a SFC6000D sú kompatibilné s testovacím kitom EK-F5x.
Série regulátorov hmotnostného prietoku SFC5400 a SFC5500 používajú prehliadač SFC5xxx. Softvér vyžaduje Windows Vista alebo novší a Microsoft .NET Framework 4.5. SFC6000D používa ControlCenter, ktorý beží na Windows, Linux a Mac. Informácie o systémových požiadavkách nájdete v používateľskej príručke.
Pri SFC5400 a SFC5500 ponúka výrobca aj príklady projektov Labview v C# a C, SDHLC ovládač v pythone a SW na kalibráciu pre iné plyny. Tento SW vyžaduje Windows XP alebo novší a Microsoft .Net Framework 3.5. Všetok SW je voľne stiahnuteľný z webovej stránky spoločnosti Sensirion.
Regulátory hmotnostného prietoku sú vhodné pre rôzne aplikácie
- prístroje na analýzu plynov: plynová chromatografia, bioreaktory
- zdravotnícke vybavenie: anestézia, ventilácia, prístroj na by-pass srdca a pľúc, terapia pomocou N2O
- zariadenia na miešanie plynu
- plynové generátory (napr. na N2)
- nanášanie tenkých vrstiev materiálu na sklá a solárne panely pomocou fyzikálneho naparovania (PVD) alebo chemického naparovania (CVD)
Najdôležitejšie vlastnosti regulátorov hmotnostného prietoku Sensirion SFC5400, 5500 a 6000D:
Všetky tri série ovládačov prietoku plynov spoločnosti Sensirion sme zaradili do našej produktovej ponuky. Vybrané produkty sú okamžite dostupné pre vaše projekty, všetky ďalšie vám radi zabezpečíme na objednávku. Aktuálne ceny a dostupnosť vám poskytneme na vyžiadanie, neváhajte nás kontaktovať.
Máte záujem o viac informácií k produktom Sensirion alebo o technické poradenstvo pri výbere produktu? Prípadne máte inú otázku či požiadavku? Prosím, vyplňte nasledujúci formulár, radi vám pomôžeme.
Nezmeškajte takéto články!
Páčia sa Vám naše články? Nezmeškajte už ani jeden z nich!
Nemusíte sa o nič starať, my zabezpečíme doručenie až k Vám.
