气体流量传感器的流量值换算
MF5000 系列气体质量流量计 说明书
© 2011 Siargo Ltd.使用说明书(VA.3)SIARGO MEMS FLOW SENSOR PRODUCTS气体质量流量计MF5000系列1注意事项MF 5000系列气体质量流量计目录使用需知注意事项目录一、概述二、产品分类形式及选型说明三、产品结构与工作原理四、技术指标五、安装说明六、功能说明七、检定八、安全、维护及故障排除九、运输及储存十、开箱及检查十一、客户服务及技术支持附录：应用说明112334556778888 2选型方式按照如下规则确定：MF5000系列气体质量流量计是矽翔微机电系统有限公司结合微机电系统（MEMS ）流量传感芯片技术和计算机自适应技术历经多年，开发出的智能化全电子式气体质量流量仪表。
主要技术性能处于国际领先水平，具有高灵敏度、高精度、大量程比等特点；针对工业环境，融合了多种抗干扰措施的电磁兼容设计；且具有多种信号输出，能通过通讯接口实现网络管理功能；本产品在性能、安装、维护方面也具有其独特的优越性，可广泛应用于石油、燃气、化工、冶炼、能源等各个领域。
执行标准为：Q/77453766-11-2009。
参照执行标准: ISO14511；GB/T 20727-2006。
00000360号。
采用微机电系统芯片加工技术和大规模集成电路的生产技术及材料生长技术，传感器的尺寸缩小到了微米量级，使该流量计的灵敏度大大提高。
在单个芯片上实现了多传感器集成，使该流量计的量程比（范围度）大大提高。
传感器零点稳定度较之传统的热式质量流量计有极大的改善。
结合二次仪表的微电脑智能技术，使流量计重复性好，实现了计量准确可靠。
技术进步带来的结构简化，使流量计较之传统的机械式仪表，压力损失大幅度减小，极大地降低了能源消耗。
采用LCD 显示瞬时流量和累积流量，清晰直观，读数方便。
产品融合了电磁兼容设计技术，具有更高抗干扰能力。
流量计带有RS485通讯模块，配合上位计算机网络可实现集中管理。
流量传感器的工作原理
流量传感器的工作原理流量传感器是一种用于测量液体、气体或其他介质在管道或管道中的流动速度和流量的设备。
它通过将流体压力、速度、温度或其他特性转换为电信号来实现流量测量。
流量传感器广泛应用于工业自动化、环境监测、航空航天、医疗保健等领域。
流量传感器的工作原理主要有以下几种：1. 动态测量原理：根据流出介质时引起的特定压力差进行测量。
流体通过传感器时，流体会改变传感器中的压力。
测量器把这个压力变化转换成电信号，然后通过电路进行放大、滤波和处理，最终得到流量值。
2. 静态计算原理：通过测量流体通过管道时形成的静压差来计算流量。
传感器的两侧都安装有静压孔，在介质流动时，介质的流速会引起两侧静压孔的压力差。
传感器测量这个压力差，并利用流体力学公式将其转换为流量值。
3. 热散失原理：利用加热元件加热流过传感器的介质，并测量介质在传感器附近的温度变化。
流体通过传感器时会带走加热元件的热量，这导致传感器附近的温度下降。
传感器测量介质的温度下降并将其转换为流量值。
4. 超声波原理：利用超声波在流体中传播的速度来测量流量。
传感器通过发射超声波脉冲，当超声波遇到流体时，超声波的传播速度会发生变化。
传感器测量超声波传播的时间差，并将其转换为流量值。
5. 旋翼测量原理：传感器安装一个旋转的测量装置，当流体通过传感器时，流体对测量装置产生推力，从而使其旋转。
传感器测量测量装置的旋转速度，并将其转换为流量值。
需要注意的是，不同类型的流量传感器采用不同的工作原理。
根据实际应用的需要，选取合适的流量传感器具有关键意义。
此外，流量传感器的准确度、稳定性、响应速度、温度范围等性能指标也需要考虑。
流量传感器在现代工业生产和科学研究中扮演着重要角色。
其工作原理的深入理解和应用提升了工程师和科研人员的测量能力，为工艺控制、资源管理和环境保护等方面带来了巨大的好处。
流量传感器的不断进步和改进将进一步推动各行业的技术发展和进步。
流量计算公式
流量计算公式（1）差压式流量计差压式流量计是以伯努利方程和流体连续性方程为依据，根据节流原理，当流体流经节流件时（如标准孔板、标准喷嘴、长径喷嘴、经典文丘利嘴、文丘利喷嘴等），在其前后产生压差，此差压值与该流量的平方成正比。
在差压式流量计中，因标准孔板节流装置差压流量计结构简单、制造成本低、研究最充分、已标准化而得到最广泛的应用。
孔板流量计理论流量计算公式为：式中，q f为工况下的体积流量，m3/s；c为流出系数，无量钢；β=d/D，无量钢；d为工况下孔板内径，mm；D为工况下上游管道内径，mm；ε为可膨胀系数，无量钢；Δp为孔板前后的差压值，Pa；ρ1为工况下流体的密度，kg/m3。
对于天然气而言，在标准状态下天然气积流量的实用计算公式为：式中，qn为标准状态下天然气体积流量，m3/s；As为秒计量系数，视采用计量单位而定，此式As=3.1794×10-6；c为流出系数；E为渐近速度系数；d为工况下孔板内径，mm；F G为相对密度系数，ε为可膨胀系数；F Z为超压缩因子；F T为流动湿度系数；p1为孔板上游侧取压孔气流绝对静压，MPa；Δp为气流流经孔板时产生的差压，Pa。
差压式流量计一般由节流装置（节流件、测量管、直管段、流动调整器、取压管路）和差压计组成，对工况变化、准确度要求高的场合则需配置压力计（传感器或变送器）、温度计（传感器或变送器）流量计算机，组分不稳定时还需要配置在线密度计（或色谱仪）等。
（2）速度式流量计速度式流量计是以直接测量封闭管道中满管流动速度为原理的一类流量计。
工业应用中主要有：①涡轮流量计：当流体流经涡轮流量传感器时，在流体推力作用下涡轮受力旋转，其转速与管道平均流速成正比，涡轮转动周期地改变磁电转换器的磁阻值，检测线圈中的磁通随之发生周期性变化，产生周期性的电脉冲信号。
在一定的流量（雷诺数）范围内，该电脉冲信号与流经涡轮流量传感器处流体的体积流量成正比。
广州奥松 气体流量传感器AFM3020产品手册说明书
气体流量传感器产品手册AFM3020特性低压损流量范围：-10～200slm精度2.5%读数(典型值)快速响应完全校准和温度补偿零位漂移小产品概述AFM3020传感器是奥松电子的流量传感器，专为呼吸机应用而设计。
它以高超的精确度测量空气，氧气和其他非侵蚀性气体的流量。
风道内采用特殊设计，使得通过传感器的流动体的压损非常低，使其性能适用于各种苛刻的应用场景，例如医疗通风和呼吸应用。
AFM3020采用5V电源电压工作，具有数字I2C接口。
输出测量结果经过内部校准和温度补偿。
这款传感器的卓越性能基于奥松电子的传感器技术，内部由一个热式传感芯片和一个高性能集成24位AD采集的CMOS微处理器相连接。
气体流量由热传感器芯片测量，确保了非常快的信号处理时间和相比同类产品有最佳精度。
应用范围医疗、过程自动化、燃烧器控制、燃料电池控制、光谱学、环境监测、实验室。
专业应用解决方案我司致力于各类传感器的研发制造，有专业的研发实验室及仪器设备，配套多种仿真环境实验条件，打造高品质产品生产与检验工艺。
流量传感芯片是我司自主研发生产制造的芯片之一，可根据应用现场与客户需求定制流量量程和设计独立的风道结构，专业为客户提供整套应用解决方案。
目录一、传感器性能 (3)二、传感器电气特性 (4)三、传感器通信 (4)3.1I2C通信接口特征与时序 (4)3.2传感器数据采集 (5)3.3读取设备ID (5)3.4复位指令 (6)3.5AFM3020传感器I2C命令定义 (6)3.6AFM3020微流量传感器CRC计算例程 (6)3.7流量换算公式 (7)四、引脚定义 (8)五、传感器典型电路 (8)5.1典型电路连接 (8)六、外形尺寸（单位：mm） (9)6.1AFM3020外形尺寸 (9)6.2机械配件 (9)七、流量计型号列表 (10)八、注意事项 (10)8.1校准方向 (10)8.2入口流动条件 (10)8.3温度补偿 (10)8.4传感器处理 (11)8.5ESD (11)九、精度声明 (11)十、重要警告 (11)一、传感器性能表1：AFM3020精度条件性能表1参数条件数值单位流量范围空气/N2/O2-10～+2002slm3最大典型精确度4，5，6，7跨度±4±2.5%读数偏移量±0.1±0.05slm重复性4，7跨度±1±0.5%读数偏移量±0.05±0.02slm噪声电平4，7跨度±1±0.5%读数偏移量±0.1±0.05slm温度变化导致的精度偏移8跨度±0.75±0.25%读数/10℃偏移量±0.0±0.0slm位置灵敏度非水平位置<0.05slm表2：介质兼容性和材料参数数值校准空气，N2，O2介质兼容性空气（非冷凝），N2，O2，非侵蚀性气体材料成份PPE+PS混合物（医用级:生物相容性；ISO10993或USP Class VI），硅，氮化硅，氧化硅，铂，金，环氧树脂，聚氨酯，不锈钢RoHS，REACH符合RoHS和REACH标准传感器重量<25克1除非另有说明，否则所有传感器规格均在25℃且VDD=5V且绝对压力=966mbar的条件下有效2AFM3020-200型号为200slm量程，其它型号见表103在20℃和1013mbar下以每分钟标准升4在理想的入口和出口条件下，VDD=5V，25℃，绝对压力=966mbar5包括偏移，非线性，滞后6传感器水平位置（请参阅第8.1节）7跨度或偏移值，以较大者为准8与校准温度相比，温度变化引起的偏移二、传感器电气特性电气特性，如休眠功耗，测量功耗等，都取决于电源。
气体流量计算方法
气体流量计算方法气体流量计是一种用于测量气体流量的设备。
它广泛应用于工业生产、科研实验、环境监测等领域。
在工业生产中，准确测量气体流量对于保证生产过程的稳定和安全至关重要。
本文将介绍几种常见的气体流量计算方法。
一、差压流量计差压流量计是一种常见且广泛应用的气体流量计。
它基于流经管道的气体产生的差压来计算流量。
差压流量计一般由流量传感器和差压变送器组成。
流量传感器通过测量气体流经管道时产生的差压来获得气体流量的信息，而差压变送器则将差压信号转换为标准信号输出。
差压流量计的计算方法一般采用标准差压流量计算公式，根据差压信号和管道截面积等参数计算出气体的流量。
二、涡街流量计涡街流量计是一种基于涡街效应原理的气体流量计。
它通过测量气体流经涡街传感器时产生的涡街频率来计算流量。
涡街流量计一般由涡街传感器和信号处理器组成。
涡街传感器通过在流体中引入一个特殊形状的涡街体，当气体流经时会产生涡街频率，通过测量涡街频率可以得到气体流量的信息。
信号处理器会对传感器信号进行处理和转换，最终输出标准的气体流量信号。
三、超声波流量计超声波流量计是一种基于超声波传播速度的气体流量计。
它通过测量超声波在气体中传播的时间来计算流量。
超声波流量计一般由超声波传感器和信号处理器组成。
超声波传感器通过发射超声波并接收反射回来的超声波来测量传播时间，根据传播时间和管道截面积等参数可以计算出气体流量。
信号处理器会对传感器信号进行处理和转换，最终输出标准的气体流量信号。
四、热量流量计热量流量计是一种基于热传导原理的气体流量计。
它通过测量气体流过热敏元件时产生的温度变化来计算流量。
热量流量计一般由热敏元件和信号处理器组成。
热敏元件通过加热或冷却气体流过的传感器，测量传感器的温度变化，根据温度变化和传感器的热特性可以计算出气体流量。
信号处理器会对传感器信号进行处理和转换，最终输出标准的气体流量信号。
以上是几种常见的气体流量计算方法。
根据不同的应用场景和精度要求，选择合适的气体流量计方法对于准确测量气体流量至关重要。
气体层流流量传感器测量不确定度评定
气体层流流量传感器测量不确定度评定气体层流流量传感器是一种用于测量气体流量的设备，广泛应用于工业生产、实验室研究等领域。
在实际使用中，对于气体层流流量传感器的测量不确定度评定至关重要，只有通过准确评定传感器的测量不确定度，才能保证其测量结果的精确性和可靠性。
本文将对气体层流流量传感器的测量不确定度评定进行介绍和探讨。
一、气体层流流量传感器的工作原理气体层流流量传感器是一种用于测量气体流动速度和流量的设备，其工作原理主要基于气体传感技术和层流理论。
当气体流经传感器时，传感器内部的传感元件会对气体进行检测和测量，然后将测量结果转换为电信号输出。
传感器内部的传感元件可以采用热敏电阻、热电偶等传感器，通过测量气体流经传感器时的温度变化来计算气体的流速和流量。
而层流理论则是指气体在进入传感器后，会形成一种流体流动方式，即气体呈现较为平稳的流动状态，流速和流量分布较为均匀，不会产生湍流和涡流现象，从而保证了测量的准确性。
二、气体层流流量传感器的测量不确定度来源在实际使用中，气体层流流量传感器的测量不确定度主要来源于以下几个方面：1. 传感器自身的精度和性能参数：传感器本身的精度和性能参数是影响测量不确定度的主要因素之一。
传感器的灵敏度、分辨率、线性度等参数会直接影响传感器的测量精度，进而影响测量结果的可靠性。
2. 环境条件的影响：气体层流流量传感器在不同的环境条件下，会受到温度、压力、湿度等因素的影响，这些环境因素会对传感器的测量性能产生影响，进而影响测量结果的准确性。
3. 测量系统的不确定度：测量系统中包括传感器、信号调理、数据采集和处理等部分，每个环节都会对测量结果产生影响，因此测量系统的不确定度也是影响测量结果的因素之一。
三、气体层流流量传感器的测量不确定度评定方法为了准确评定气体层流流量传感器的测量不确定度，需要采用合适的评定方法和流程。
常用的测量不确定度评定方法包括不确定度分析法、比较试验法和模拟计算法等，下面将分别介绍这些方法的评定流程。
流速流量计算
流速流量计算在流体力学中，流速是指流体在单位时间内通过其中一表面的流量，而流量则是指单位时间内通过其中一区域的流体体积。
流速和流量之间的关系可通过以下公式来计算：流量=流速×面积其中，流速通常以米/秒（m/s）为单位，而流量通常以立方米/秒（m³/s）为单位。
在一些情况下，流速也可以以升/秒（L/s）为单位，流量以升/秒（L/s）或升/分钟（L/min）为单位。
在实际应用中，有多种方法可以测量流速和流量，下面将介绍几种常用的方法。
1.测量液体流速和流量：-利用流量计：通过安装在管道上的流量计来测量液体的流速和流量。
常见的流量计包括涡街流量计、电磁流量计、超声波流量计等。
-利用压力差：利用管道中的压力差来计算流速和流量。
通过在管道中安装压力传感器，可以测量管道上下游的压力差，并通过公式进行计算。
这种方法适用于非粘性流体。
-利用浮子式流量计：使用浮子式流量计可以直接读取液体流速和流量。
浮子随着液体流动而上升或下降，通过读取浮子的位置来测量流速和流量。
2.测量气体流速和流量：-利用流量计：类似于液体流量计，在气体管道中安装流量计来测量气体的流速和流量。
常见的气体流量计有翼轮流量计、多孔板流量计等。
-利用差压计：利用差压计原理来测量气体的流速和流量。
通过在管道中安装差压传感器，测量管道上下游的压力差，并通过公式进行计算。
这种方法适用于非粘性气体。
-利用速度头或风速传感器：在气体流道中安装速度头或风速传感器，通过测量气体的速度来计算流速和流量。
在实际应用中，还需考虑到流体的密度、温度和压力等因素对流速和流量的影响，需要进行相应的修正计算。
一般来说，流速和流量的测量精度会受到各种因素的影响，因此在测量过程中需要注意选择合适的方法和仪器，并进行必要的修正和校准。
总结：流速和流量的计算可以通过流量计、差压计、浮子式流量计、速度头等方法来实现。
在实际应用中，需要考虑到流体的特性和测量精度等因素，并进行相应的修正和校准。
气体流量计算方法
气体流量计算方法气体流量计是一种用于测量气体流量的仪器，广泛应用于工业生产、科研实验、环境监测等领域。
在工业生产中，准确测量气体流量对于生产过程的控制和优化至关重要。
本文将介绍几种常见的气体流量计算方法。
一、差压流量计法差压流量计是一种常用的气体流量计算方法。
其原理是通过测量气体流经管道时产生的压力差来计算气体的流量。
差压流量计通常包括一个流体流过的孔板、一个差压变送器和一个显示仪表。
当气体通过孔板时，会在孔板两侧产生差压，差压变送器将差压信号转换为电信号，并传输给显示仪表，显示仪表再将电信号转换为相应的气体流量。
二、热式流量计法热式流量计是一种基于气体传热原理的流量计算方法。
它通过测量气体流经传感器时所需要的加热功率来计算气体的流量。
热式流量计通常包括一个加热丝和一个测量温度的传感器。
当气体流经加热丝时，加热丝的温度会发生变化，测量温度的传感器将温度变化转换为电信号，并通过计算来得到气体流量。
三、涡街流量计法涡街流量计是一种利用气体流经涡街产生的涡旋来计算气体流量的方法。
涡街流量计通常包括一个涡街传感器和一个显示仪表。
当气体流经涡街传感器时，会在涡街上产生一系列的涡旋，涡街传感器通过感应涡旋的频率来计算气体流量，并将结果传输给显示仪表进行显示。
四、质量流量计法质量流量计是一种直接测量气体质量流量的方法。
它通过测量气体流经管道时的质量变化来计算气体的流量。
质量流量计通常包括一个质量传感器和一个显示仪表。
当气体流经质量传感器时，质量传感器会测量气体的质量变化，并将结果传输给显示仪表进行显示。
五、超声波流量计法超声波流量计是一种利用超声波传播速度与气体流速之间的关系来计算气体流量的方法。
超声波流量计通常包括一个发射器和一个接收器。
发射器发射超声波，当超声波经过气体流动时，其传播速度会发生变化，接收器接收到经过气体流动后的超声波，并通过计算来得到气体流量。
气体流量计有多种计算方法，包括差压流量计法、热式流量计法、涡街流量计法、质量流量计法和超声波流量计法。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
气体流量传感器的流量值换算
气体流量传感器的制造厂通常用空气或氮气在略高于常压的室
温工况条件下标定(校准)。
在工业计量中由于大部分气体流量传感器要带给流体一定热量，流体温度会升高，如所测液体是低沸点液体，应考虑液体汽化气化问题，必要是时选用致冷元件的气体流量传感器。
气体流量传感器在同一气体不同工况下的流量换算，气体流量传感器的数值是空气、氩气、一氧化碳、氮气、氧气压力在1mpa以下、温度在400k以下变化，定压比热容变化仅在1%~2%
之间，大部分使用场所可不作换算;压力温度变换较大时也可利用公
式计算，因为同一气体两种工况条件下定压比热容的比值与摩尔定压比热容的比值是相等的。
气体流量传感器在不同气体间的流量换算，有些制造厂的使用说明书给出以空气为基数的转换系数f，可按相应公式换算;也可直接
以标定(校准)气体和实际使用气体的摩尔定压比热按相应公式换算，但因还有热导率等其他因素，换算后精度要降低些。
若干气体按摩尔定压比热容直接计算和若干制造厂提供的两种转换系数数据，其中freon12两者差别较大。
气体流量传感器在流体中含有异相和低沸点液体中的流量换，气体用流量传感器，热分布式气体流量传感器必须是清洁气体，不能有固相，浸入式则可允有微粒，但均不得含有水气。
测量液体时如混入气泡会产生测量误差。
综上所述，如气体流量传感器的实际使用工况有异或不用于同一气体，均可通过各自条件下比热容或换算系数换算。