วงจรวัดอัตราการไหลของมวลก๊าซความร้อน

โมดูลแกนวงจร:

วงจรเซ็นเซอร์:
ส่วนเซ็นเซอร์ประกอบด้วยเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิแบบต้านทานแพลทินัมระดับอ้างอิงสองตัว ขณะเครื่องมือทำงาน เซ็นเซอร์ตัวหนึ่งจะวัดอุณหภูมิตัวกลาง T1 อย่างต่อเนื่อง อีกตัวหนึ่งจะทำความร้อนตัวเองจนอุณหภูมิสูงกว่าอุณหภูมิตัวกลาง T2 และใช้เพื่อตรวจจับความเร็วการไหลของของไหล ซึ่งเรียกว่าเซ็นเซอร์วัดความเร็ว อุณหภูมิ Δ T=T2-T1, T2>T1 เมื่อของไหลไหลผ่าน โมเลกุลของก๊าซจะชนกับเซ็นเซอร์และดึงความร้อนของ T2 ออกไป ทำให้อุณหภูมิของ T2 ลดลง เพื่อให้ Δ T คงที่ จำเป็นต้องเพิ่มกระแสไฟฟ้าของ T2 ยิ่งอัตราการไหลของก๊าซเร็วเท่าไหร่ ความร้อนก็จะยิ่งถูกดึงออกไปมากขึ้นเท่านั้น มีความสัมพันธ์เชิงฟังก์ชันคงที่ระหว่างอัตราการไหลของก๊าซและความร้อนที่เพิ่มขึ้น ซึ่งเป็นหลักการของความแตกต่างของอุณหภูมิคงที่

วงจรปรับสภาพสัญญาณ:
สัญญาณที่ส่งออกจากเซ็นเซอร์มักมีสิ่งเจือปน เช่น สัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าและสัญญาณรบกวนจากสิ่งแวดล้อม วงจรปรับสภาพสัญญาณเปรียบเสมือน "มาสเตอร์การฟอกสัญญาณ" โดยเริ่มจากการใช้สะพานวีทสโตนเพื่อขยายสัญญาณความแตกต่างของอุณหภูมิที่อ่อนลงเป็นสิบหรือหลายร้อยเท่า เพื่อเพิ่มความเข้มของสัญญาณ จากนั้น สัญญาณรบกวนความถี่สูงจะถูกกรองออกผ่านวงจรกรองความถี่ต่ำเหมือนตัวกรอง โดยคงไว้เฉพาะสัญญาณที่มีประสิทธิภาพที่เกี่ยวข้องกับอัตราการไหลของก๊าซ หลังจากการปรับแต่งอย่างละเอียดถี่ถ้วน สัญญาณจะบริสุทธิ์และเสถียร เป็นพื้นฐานสำหรับการคำนวณอัตราการไหลของก๊าซอย่างแม่นยำ

วงจรประมวลผลข้อมูลและการสื่อสาร:
สัญญาณปรับสภาพจะเข้าสู่วงจรประมวลผลข้อมูลและควบคุมโดยไมโครโปรเซสเซอร์ประสิทธิภาพสูง ไมโครโปรเซสเซอร์จะแปลงสัญญาณความแตกต่างของอุณหภูมิเป็นค่าอัตราการไหลของมวลก๊าซได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำตามอัลกอริทึมที่ตั้งไว้ล่วงหน้า ในขั้นตอนเอาต์พุต รองรับโปรโตคอลการสื่อสารหลายแบบ และสัญญาณอะนาล็อก 4-20mA เหมาะสำหรับระบบควบคุมอุตสาหกรรมแบบดั้งเดิม การสื่อสาร HART, สัญญาณเตือนรีเลย์, การส่งสัญญาณอีเธอร์เน็ต, แพลตฟอร์มเครือข่ายวัสดุ 4G และโปรโตคอลการสื่อสารดิจิทัล Modbus RTU ช่วยอำนวยความสะดวกในการแลกเปลี่ยนข้อมูลกับเครื่องมืออัจฉริยะและคอมพิวเตอร์ระดับสูง ทำให้สามารถตรวจสอบและควบคุมระบบอัตโนมัติจากระยะไกลได้ และช่วยให้สามารถ "รัน" ข้อมูลการไหลของก๊าซได้