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空气流量计的作用

时间:2011-09-23      阅读:5158

空气流量计的作用是检测发动机的进气量的,它可以将发动机进气量多少的信息转换成为电信号输送给ECU。                                                    

 叶片式空气流量计  空气流量计的结构简单,可靠性高;但进气阻力大,响应较慢且体积较大

 

卡门旋涡式空气流量计

  所谓卡门旋涡,是指在流体中放置一个圆柱状或三角状物体时,在这一物体的下游就会产生的两列旋转方向相反,并交替出现的旋涡

光学式卡门旋涡空气流量计

  在产生卡门旋涡的过程中,旋涡发生器两侧的空气压力会发生变化,通过导孔作用在金属箔上,从而使其振动,发光二极管的光照在振动的金属箔上时,光敏三极管接收到的金属箔上的反射光是被旋涡调制的光,其输出经解调得到代表空气流量的频率信号。

超声波式卡门旋涡空气流量计

  在卡门涡流发生器下游管路两侧相对安装超声波发射探头和接收探头。因卡门涡流对空气密度的影响,就会使超声波从发射探头到接收探头的时间较无旋涡变晚而产生相位差。对此相位信号进行处理,就可得到旋涡脉冲信号,

 

式空气流量计工作原理

  当无空气流动时,电桥处于平衡状态,控制电路输出某一加热电流至电阻RH;当有空气流动时,由于RH的热量被空气吸收而变冷,其电阻值发生变化,电桥失去平衡,如果保持电阻与吸入空气的温差不变并为一定值,就必须增加流过电阻的电流IH。因此,电流IH就是空气质量流量的函数。

 

热膜式空气流量计

  热膜式空气流量计的工作原理与式空气流量计类似,都是用惠斯登电桥工作的。所不同的是:热膜式不使用白金丝作为,而是将电阻、补偿电阻及桥路电阻用厚膜工艺制作在同一陶瓷基片上构成的。

 

靶式空气流量计

  当空气在测量管中流动时,因其自身的动能与靶片产生压差,而产生对靶片的作用力,使靶片产生微量的位移,其作用力的大小与介质流速的平方成正比,其数学公式:

 

  F = Cd·A·ρ·V2/2

 

  F:靶片所受的作用力

 

  Cd:流体阻力系数

 

  A:靶片对测量管轴向投影面积

 

  ρ:工况下介质密度

 

  V:空气在测量管中的特征流速

 

  靶片所受的作用力,经靶杆传递使传感器的弹性体产生微量变化,经过电路转换,输出相应的电信号。

 

发展

  流量测量的发展可追溯到古代的水利工程和城市供水系统。古罗马凯撒时代已采用孔板测量居民的饮用水水量。公元*0年左右古埃及用堰法测量尼罗河的流量。我国的都江堰水利工程应用宝瓶口的水位观测水量大小等等。17世纪托里拆利奠定差压式流量计的理论基础,这是流量测量的里程碑。自那以后,18、19世纪流量测量的许多类型仪表的雏形开始形成,如堰、示踪法、皮托管、文丘里管、容积、涡轮及靶式流量计等。20世纪由于过程工业、能量计量、城市公用事业对流量测量的需求急剧增长,才促使仪表迅速发展,微电子技术和计算机技术的飞跃发展极大地推动仪表更新换代,新型流量计如雨后春笋般涌现出来。至今,据称已有上百种流量计投向市场,现场使用中许多棘手的难题可望获得解决。

 

  我国开展近代流量测量技术的工作比较晚,早期所需的流量仪表均从国外进口。

 

  流量测量是研究物质量变的科学,质量互变规律是事物发展的基本规律,因此其测量对象已不限于传统意义上的管道液体,凡需掌握量变的地方都有流量测量的问题。流量和压力、温度并列为三大检测参数。对于一定的流体,只要知道这三个参数就可计算其具有的能量,在能量转换的测量中必须检测此三个参数。能量转换是一切生产过程和科学实验的基础,因此流量和压力、温度仪表一样得到zui广泛的应用。

 

应用领域

  空气流量计应用及其广泛,流量测量技术与仪表的应用大致有以下几个领域。

 

  一,工业生产过程

 

  流量仪表是过程自动化仪表与装置中的大类仪表之一,它被广泛适用于冶金、电力、煤炭、化工、石油、交通、建筑、轻纺、食品、医药、农业、环境保护及人民日常生活等国民经济各个领域,是发展工农业生产,节约能源,改进产品质量,提高经济效益和管理水平的重要工具在国民经济中占有重要的地位。在过程自动化仪表与装置中,流量仪表有两大功用:作为过程自动化控制系统的检测仪表和测量物料数量的总量表。

 

  二,能源计量

 

  能源分为一次能源(煤炭、原油、煤层气、石油气和天然气)、二次能源(电力、焦炭、人工燃气、成品油、液化石油气、蒸汽)及载能工质(压缩空气、氧、氮、氢、水)等。能源计量是科学管理能源,实现节能降耗,提高经济效益的重要手段。流量仪表是能源计量仪表的重要组成部分,水、人工燃气、天然气、蒸汽和油品这些常用的能源都使用着数量极其庞大的流量计,它们是能源管理和经济核算*的工具。

 

  三,环境保护工程

 

  烟气,废液、污水等的排放严重污染大气和水资源,严重威胁人类生存环境。国家把可持续发展列为国策,环境保护将是21世纪的zui大课题。空气和水的污染要得到控制,必须加强管理,而管理的基础是污染量的定量控制。

 

  我国是以煤为主要能源的国家,全国有上百万个烟囱不停地向大气排放烟气。烟气排放控制是*污染的重要项目,每个烟囱必须是安装烟气分析仪表和流量计,组成连椟排放监视系统。烟气的流量沆量有很大因难,它的难度为烟囱尺寸大且形状不规则,气体组分变化不定,流速范围大,脏污,灰尘,腐蚀,高温,无直管段等。

 

  四,交通运输

 

  有五种方式:铁路公路、航空、水运、和管道运输。其中管道运输虽早已有之,但应用并不普遍。随着环保问题的突出,管道运输的特点引起人们的重视。管道运输必须装备流量计,它是控制、分配和调度的眼睛,亦是安全监没和经济核算的*工具。

 

  五,生物技术

 

  21世纪将迎来生命科学的世纪,以生物技术为特征的产业将获得迅速发展。生物技术中需监测计量的物质很多,如血液,尿液等。仪表开发的难度极大,品种繁多。

 

  六,科学实验

 

  科学实验需要的流量计不但数量多,且品种极其繁杂。据统计流量计100多种中很大一部分是应科研之需用的,它们并不批量生产,在市面出售,许多科研机构和大企业皆设专门小组研制的流量计。

 

  七,海洋气象,江河湖泊

 

  这些领域为敞开流道,一般需检测流速,然后推算流量。流速计和流量计所依据的物理原理及流体力学基础是共通的但是仪表原理及结构以及使用条件有很大差别。

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