Zasada działania masowych regulatorów przepływu firmy Sensirion
Masowe regulatory przepływu firmy Sensirion mierzą przepływ masowy gazu na zasadzie pomiaru kalorymetrycznego w oparciu o wymianę ciepła.
– Korpus grzewczy na izolowanej termicznie membranie i dwie termopary są zintegrowane w chipie krzemowym. Strumień gazu chłodzi termoparę przed grzałką i ogrzewa termoparę za nią. Asymetria ta jest następnie mierzona i na jej podstawie obliczany jest przepływ masowy – wyjaśnia Miroslav Piskor, specjalista ds. produktów w SOS electronic.
Regulatory serii SFC5400 i SFC5500 firmy Sensirion wyposażone są również we wzmacniacze, przetworniki analogowo-cyfrowe, posiadają cyfrową linearyzację i kompensację temperatury na chipie.
Cała elektronika urządzeń serii SFC6000 mieści się w układzie ASIC. Przepływ masowy jest regulowany za pomocą zaworu sterowanego przez algorytm PID działający na mikrokontrolerze.
Zalety masowych regulatorów przepływu firmy Sensirion
Czas ustalania sygnału wyjściowego 100 ms
Minimalna masa termiczna membrany zapewnia ultraszybki czas reakcji czujnika wynoszący 3-4 ms. W połączeniu z zaawansowanymi algorytmami sterowania, czas ustalania sygnału wyjściowego dla masowych regulatorów przepływu SFC wynosi 100 ms, czyli znacznie mniej niż w przypadku konwencjonalnych masowych regulatorów przepływu. Na życzenie klienta seria SFC5400 może być dostrojona nawet do wartości 50 ms.
Ponowna kalibracja nie jest wymagana
Ze względu na doskonałą długoterminową stabilność masowych regulatorów przepływu SFC, nie jest wymagana ponowna kalibracja.
Doskonała powtarzalność i dokładność w szerokim zakresie dynamicznym
Specjalne rozmieszczenie dwóch czujników temperatury, kompensacja temperatury na chipie i minimalizacja źródeł szumów przekładają się na doskonałą powtarzalność i dokładność w szerokim zakresie dynamicznym 1000:1.
Odporność na zapychanie oraz obecność cząsteczek stałych i nawilżonych gazów
Technologia CMOSens® umożliwia zastosowanie znacznie większego przekroju poprzecznego (około 1,5 x 1 mm) kanału przepływowego niż średnica kapilary obejściowej w konwencjonalnych masowych regulatorach przepływu. Taka konstrukcja kanału sprawia, że urządzenie jest bardziej odporne na obecność cząsteczek stałych, nawilżonych gazów oraz na zapychanie.
Rozpoznawanie gazu
Regulatory serii SFC5400 (wersja OEM), SFC5500 i SFC600D umożliwiają rozpoznawanie gazu przez system sterowania, który komunikuje się z SFC. System sterowania wysyła polecenie „Surowa przewodność cieplna przy zamkniętym zaworze (500 ms)” do SFC. SFC zamyka zawór na 500 ms, aby zapewnić zerowy przepływ i mierzy przewodność cieplną gazu. Następnie system sterowania porównuje zmierzoną przewodność cieplną z wartością referencyjną dla danego gazu. Jeśli zmierzona przewodność +/- określona tolerancja jest zgodna z wartością odniesienia, wyniki są prawidłowe.
– Ogólnie rzecz biorąc, cecha ta może być używana jako funkcja bezpieczeństwa, aby zapobiec niewłaściwej obsłudze w wyniku błędu użytkownika itp. – kontynuuje Miroslav Piskor.
Kalibracja dla kilku gazów
- Sensirion SFC5400 jest skalibrowany dla jednego z następujących gazów: powietrze/N2*, H2, O2, He, Ar i CO2. Kalibracja wielu gazów jest dostępna na żądanie jako opcja OEM.
- Sensirion SFC5500 jest skalibrowany dla powietrza/N2*, He, CO2. Kalibracja dla O2, H2, CH4, N2O i Ar opiera się na modelu fizycznym danego gazu.
- Sensirion SFC6000D jest skalibrowany dla powietrza/N2* i CO2. Kalibracja dla O2, N2O i Ar opiera się na modelu fizycznym danego gazu.
* Kalibracja dla powietrza i N2 jest identyczna. Regulator może być używany z obydwoma gazami z takim samym rezultatem.
Kompatybilność z gazami wybuchowymi
Maksymalna energia do ogrzewania czujników SFC5400, 5500 jest ograniczona do 12 mW. Element czujnika CMOSens® jest testowany zgodnie z normą EN 50020 (rozdział 6.2.4 b). Sensirion gwarantuje bezpieczne stosowanie gazów klasy T1 lub T2 (temperatura zapłonu <300°C). Obejmuje to również mieszaniny powietrza lub tlenu z wodorem lub węglowodorami. Jednak regulatory SFC5400 / SFC5500 nie są przeznaczone do użytku w strefach zagrożonych wybuchem (EN 60079-10), gdzie gazy wybuchowe mogą występować poza urządzeniem.
Zestaw ewaluacyjny i oprogramowanie Sensirion
Regulatory Sensirion SFC5400, SFC5500 i SFC6000D są kompatybilne z zestawem testowym EK-F5x.
Masowe regulatory przepływu z serii SFC5400 i SFC5500 wykorzystują przeglądarkę SFC5xxx. Oprogramowanie wymaga stosowania systemu Windows Vista lub nowszego oraz platformy Microsoft .NET Framework 4.5. SFC6000D wykorzystuje ControlCenter, który działa w systemach Windows, Linux i Mac. Informacje na temat wymagań systemowych można znaleźć w instrukcji obsługi.
Dla SFC5400 i 5500 Sensirion oferuje również przykładowe projekty Labview C# i C, sterownik SDHLC python oraz oprogramowanie do kalibracji dla innych gazów. To oprogramowanie wymaga stosowania systemu Windows Vista lub nowszego oraz platformy Microsoft .NET Framework 3.5. Całe oprogramowanie można pobrać bezpłatnie ze strony internetowej Sensirion.
Masowe regulatory przepływu nadają się do różnych zastosowań takich jak:
- Urządzenia do analizy gazów: chromatografia gazowa, bioreaktory
- Aparatura medyczna: znieczulenie, wentylacja, maszyny do krążenia pozaustrojowego (płucoserce), terapia N2O
- Sprzęt do mieszania gazów
- Generatory gazu (na przykład N2)
- Nakładanie cienkich warstw materiału na szkło i panele słoneczne za pomocą fizycznego osadzania z fazy gazowej (PVD) lub chemicznego osadzania z fazy gazowej (CVD)
Najważniejsze cechy masowych regulatorów przepływu SFC5400, 5500 i 6000D firmy Sensirion:
W naszej ofercie znalazły się wszystkie trzy serie regulatorów przepływu gazu firmy Sensirion. Wybrane produkty są dostępne od ręki, dzięki czemu możesz od razu wykorzystać je w Twoich projektach; pozostałe chętnie dostarczymy na zamówienie. Informacje na temat aktualnych cen i dostępności podajemy na życzenie – zachęcamy do kontaktu.
Chciałbyś uzyskać bardziej szczegółowe informacje na temat asortymentu rozwiązań firmy Sensirion? Chcesz skorzystać z pomocy doradcy technicznego na etapie wyboru produktu? Masz pytania lub potrzebujesz wsparcia? Wypełnij poniższy formularz – z przyjemnością Ci pomożemy.
Nie przegap tych artykułów!
Czy spodobały Ci się nasze artykuły? Nie przegap żadnego! Zajmiemy się wszystkim za Ciebie i chętnie sami Ci je dostarczymy.
