（测试计量技术及仪器专业论文）压缩空气系统中流量测量技术的应用与研究.pdf

墅主量童 廷舅窝篁垂堡圭遂黛捌重量垄笪避绸鱼堡壅 摘要 本文熬予实际工程翡景，详缨奔绥了一秘臻予愿缩空气系统瓣气体滚量溅量系统 静整体竣计过程，包括系统设计豫璃的总体分析，系统软、硬件设计等内容。 压缩空气作为种动力源具有安全性、连续性等特点，它融广泛应用于化工、电 力等行业中。而对于一个压缩空气动力系统而言，压缩空气的使用量又是评份系统性 筏豹一个爨要搔标。赉予囊毒气体濂爨计靛蛰穆较齑，在嚣懿缀多疆缭空气系统中流 量测量技术并没有被广泛地直接采用。 为探索和研制能够为一般用户所接受的流量测量技术与仪表，本文以工北生产过 程中的一般气体流量测爨为背景，暴援热线热膜测鬣技术，弱髑测速法原理砖渡体溅 量进行闻接测量，同时漾用单片税究成了流量的计算、显示、以及相应的控制功能。 本设计可以根据常见腿缩空气系统成用中的各种工艺要求实现对气体流量的大小控 制，为工敛生产过程中合理利用气源、节约生产成本提供了一祧可幸亍方案。 关键词：聪缩空气系统，气体流量测爨，热线热膜，单片机 鳝耋鎏塞蓬缀塞蕊囊墼塞粪霪秘霪羹壅戆壤甾氢缝窒 a b s t r a c 譬 i nt h i sp a p e r , t h ed e s i g no fag a s f l o wm e a s u r e m e n ts y s t e m 赫rac o m p r e s s e da i r s y s t e mi s n t r o d u c e di nd e t a i l 。i n c l u d e dh a r d w a r ea n ds o f t w a r e c o m p r e s s e da i ra sa l le n e r g yh a sm a n ys p e c i a l t i e ss u c ha ss a f e t y , c o n t i n u i t y , i th a s b e e na p p l i e dw i d e l yi nc h e m i c a la n de l e c t r i cp o w e r i n d u s t r y f o ras y s t e mw h i c ht a k c s c o m p r e s s e da i ra sp o w e r , t i l ec o n s u m p t i o no ft h ec o m p r e s s e da i ri sa r ti m p o r t a n tr e f e r e n c e t oe v a l u a t et h e s y s t e mc a p a b i l i t y s i n c em o s to fg a s f l o wm e t e r sa r ee x p e n s i v e ，t h e g a s f l o wm e a s u r e m e n tt e c h n i q u eh a sn o tb e e nu s e dw i d e l yi n m a n yc o m p r e s s e d a i r s y s t e m s f o rr e s e a r c h i n ga n dd e s i g n i n gag a s f l o wm e t e rw h i c hc a l lb ea c c e p t e db yg e n e r a l c l i e n t ，c o m m o ng a s - f l o wm e a s u r e m e n t t e c h n i q u e u s e di n i n d u s t r y i s r e g a r d e d a sa b a c k g r o u n di nt h i sp a p e r , a n du s eh o tw i r e f i l mt e c h n i q u et om e a s u r eg a s v e l o c i t y a n d t h e nc a l c u l a t ea n dd i s p l a yt h eg a s f l o ww i t has i n g l e - c h i pc o m p u t e 确em e a s u r e m e n t s y s t e ma l s oc a l lc o n t r o lt h eg a s - f l o wa c e o r d i n gt oc o m m o nt e c h n i c a lr e q u i r e sw h i c ha r e a p p l i e di nac o m p r e s s e da i rs y s t e m a sar e s u l t ，av a l i dm e t h o di sp r o v i d e dt ou s eg a s r e s o u r c ei nr e a s o na n dr e d u c et h ec o s ti ni n d u s t r y p r o d u c e 。 k e yw o r d s ：c o m p r e s s e da i rs y s t e m ， g a s f l o wm e a s u r e m e n t ，h o tw i r e f i l m ， s i n g l e c h i pc o m p u t e r 声明 本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在 本学位论文中，除了加以标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发 表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学 历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均 己在论文中作了明确的说明。 研究生签名：多拦立 土9 ，严年7 月9 日 学位论文使用授权声明 南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅 或上网公布本学位论文的全部或部分内容，可以向有关部门或机构送 交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的全部或部分内容。对 于保密论文，按保密的有关规定和程序处理。 研究生签名：睦惑上佃牛年7 月一日 纛，墼羹窒垂夔窆惑蒸缝窒鎏塞黧霪瑟鲞墼廛疆基溪粪 1 1 课题背景及意义 1 绪论 在任何现代化国家中，使用压缩空气为工作奔蕊的气动系统怒赘个工业部门中提 离生产效率的瀵要手段。雁缩空气不同予一次能源釉二次能源，它怒一种耗能工腹， 怒| l j l 一次灏藏二次能潦( 翅电或蒸汽慧) 经过空气爨绦撬转换霹采豹载2 王嫒。生 产压缭空气怒王渡生产中的蘧娶耗能环节之一。 在压缩空气系统的辫命周期费用中，溯力费用怒曦最大的赞愆，一般超避澎命 髑期费雳的3 0 。国内聪销蹇气站滚弼嗣率低，平均终为15 9 。平均每立方米压 壤空气翡愆电爨约为0 1 l k w h ，魄毽辨承平多栽熬绞1 0 左右。露秘，我鬻室气邋 辅机的耗电擞占全匿发电爨的1 0 左右，豳此气动系统的节能对我阐现代化经济建设 熬有极其懿黉的意义”j 。 气韵系绕的帮能技术露缀多方嚣，霹以遵过砖空气援缩设冬的改逡，提麓麓蘩转 换效率；墩可激邋过改避翊气设备，加强设备维护，来撬离压缩空气瓣使用效率；还 可以通过台溅分配系统的备个环节，泉减少压缩空气在传输过程中的浪费。因此，几 乎对整个系绕豹经俺部分的改进郡可以起到节约g g 源的作餍。藤对实际使鲻邋耩中 静节熊同慧帮讨论的不怒缀多，大部分众渡在选撵聪缭空气系统鞋誊，遥鬻是鞋实鼯工 况中最大的气滋需求量为标凇，进行一熬套的配置。这样当其它一些环节中不需要这 么大的气源时就会造成缀大的浪费。 匿诧，壤攥不弱的王终谤况，撵供鞠疯流璧懿气溅裕为赣送韵力，楚莲缝空气系 统中勇一个肖效的节约能源的方法。零谦趱就是磷黼囊低成本的，适合干燥槐受耪 控制和仓泵避气量控制鬻撒的气体流凝测爨系统。邋j 茳窀来实现对输气系统中气体流 爨鲍检测及瀛爨大小静撩纛控制，达到辩气滚酶台理剥箨，降低念妲生产成本。掰驭， 秃沧从环境僳护遥是鼠经济侩德角度考虑这项磅究都建十分有懿静。 1 。2 气体流量测量现状汜7 3 气体，终为一荦申能源襻程的形态如天然气、煤气簿) 或能量的鼗律( 如压缩空气) ， 在工业中的殿用愈来愈广。特别是世人瞩嗣的西气衣输、油气融开发、城市煤气化工 释等重大工獠，馒气体浚爨测篷受到了u | l 誊掰未有我黧糍。 凉鼹淡豢瓣量枝表，鲻予液体静仪表f 魏电磁流麓计、容积式浚鲞诗、越声流量 瑟塞缝塞莲鬓黧鬟瑟簸童速曩黧曩摭叁墼建掇基毯塞 计) 较为成熟，丽气体流鬃测璧相对采说院较稚弱。究其原因，主鼹有：( ) 彩响流 髓测量精确发的气体物挂参数较多，其随机变化使测墩复杂化。( 2 ) 气体介质瓣密度 小，对超声波鹣装溅系数大。( 3 ) 嗣气体椽定流量沣拜重爨蘧传递鹣谖羞因素较多，气 体流董仪表的安流标定不容荔达到嵩精确瘦，特别怒对予大口径彼淡。一般气体流慧 仪表的精确艘( 不确定发) 均低于液体流髓计。 尽管露临麓如琏众多的困难，但随麓带场的嚣求葶拜现代化秘举技术的目凝嗣髯， 气体溅登纹袭壤然取褥了擞麓迸鼹。嚣裁，耱够援鬃骰黢市场鳇主黉鸯：各耱节滚装 鬻( 标准的、非标准的) 、气体涡轮流鬣计、超声波气体流堂计、均速簿流量计、容积 式流量计、热式质量流量计簿。 节淡漉擞计是一类蓑聪式流堂诗。程管道中安装一个直径魄繁经小静节流装鬟 辩，流体在蛰遂中流动，由予流逶截瑟突然缩小，流窳赫然产生髑部浚缩，流速热茯。 搬据能量守憾定律，动雎和静压能农一定条件下w 以互相转换，流速加快导墩静压 熊豹降低，戮褥在节流装羧的上、下游之阅产生静聪熬，这个静聪麓鹣大小秘流过的 濂俸浚萤鸯关，掰以霹邋避魏静压差慕滚爨。鬻溺的节滚滚羹诗鸯榕准鏊：檬潍孔板 式、标准喷嘴式、长径喷嘴式、经典文娃墼管式、文丘疆管式；j 貅准型：l 4 嘲喷 嘴式、锥型入鞠孔板式、偏心孑l 板式、圆缺孑l 板式、环型孔板式。馥l 于节流滤擞计结 襁麓擎、安装方便、鸯缀筏懿历史鹜豢、殴疑嵩可纛魏，镬褥它农熬令浚量计市场上 蠢霄率最麓，至今仍雄滕榜罄，生梳勃靛，蔚豢广嗣。 涡轮流爨计是一种速魔式流量仪表。窀是以动爨守憔朦理为慕础的，流体流过涡 耱叶片，涡轮时片受漉髂佟髑力焉旋转，转动速度与溅蠢有一是关系，通过溅濒轮转 速可溅褥流爨。涡轮滚蘩诗瀚精度较态，一般酉这到搬示值酶0 。2 - - 0 ，5 ，藤爨程线 性流量范围内，即使流鬣肖所变化也不会降低累积精度。而且，涡轮流量计舆商耐离 压，测量范戮广，数字信号输出，容翳缎修等优点，戮程得到了广泛的应用。璺涡轮 流鬣诗曩竣鹣矮塞尽量减轻，显选撵合逶熬夹螽，懋爨减少滚钵辍力秘辊械瓣力，裁 可以用于气体流量的测鬃了。 超声流_ 激计是利用越声波测量气体溅液体的流速来间接测爨流爨的。虽然早就宥 磷究瞧壹铡2 0 毯纪7 0 年代，才有了嶷粥爨超声浚爨计。按其愿瀵霹分为传递速发差 法( 包括鞠键慧法、嚣重阙蓑法、频差法) 、舞圣寒经移法、多营勒法鞫嘶音法。它不役 碰用于工业计鬣，丽且也广泛应用于医疗、海洋躐测、河流等的镑种计量中。程豳外， 十几年前越梦流量计就髑予天然气流爨测蟹，近几颦书场上也出城了国产气钵趱声瀛 鬃计。至今憋鸯1 2 个辫豢貔猴气体怒声滚蟹诗鸯淡逡诗量器其，在理论上它无潞逡 籀：流薰标定，驻示僮鸟奔族成分、添浚、臌力、黏艘簿无关，可辩现场在线彼淡实拜尊 检测、标定。 塌速管滤鬃诗楚2 0 蠛绝年代蒸予毕托管潦璎发展怒袋的一张掰受滚爨诗，又 壁圭燕黧逐蕉黧耋纛蕉室疆鬟擢鬟莛壅熬霪擦美瑟塞 豫a u n u b a r ( 掰牟巴) 瀛鬣计。传统鹃均速镣采髑中空的蕊杼竣菱形褥，在蔟迎流颈钻 荫戒对熬按定规律摊剿鹣镧压孔( 憋搓t l ) ，把孔争感知驹总蘧与= l 午背面静鹾孔感知 静静压嗣传囊差匿变邀器貔可得知流堂。近几年瀚外潞现了种“蒇力锻”( v e m b a r ) 溅爨诗，也是均速蛰的秘，只是拯移的横截露类弦子弹头形状，| 冀更蠢效遮测取 蕊愿，避受涟体中照污耱糕藤取厦我。 容辍式瀛鬃诗也是历史悠久，它多数是惩予测霪滚经管鼹的瀛髂锩积，在备孛气 体和液体的流擞测量中使用麓各种形式的容积式流鼹计。容积式流量计原理怒使流体 充满其脊一定容积静空间，然后臀恕这部分流体邋副流出口流渤。由于这稀流量计比 较适合予体积羹的精密测量，因魏，广泛稍于贸翳髑精密仓簿管理。在石油方灏晌流 繁溺量中，根据国际溺统的需簧，融制订使弼容积流量计的溯鹫系统的因际标准。 热式璇量浚薰诗震予阗接式袋璧溅爨计，变藜蒸予滚铬与热源之闰熬交换爨疆。 当兹较鬻妫熬纛嚣类：爨热残震塞滚爨计、浸入鹫热凌壤量滚鐾诗。蔫耆怒扶薄燮溅 燮喾乡 髓绕翅热丝，疆憩不逶会孛等以上鞠径，王娥躅途不广。捶入残热式矮爨瀛量 计是将两濑度传感器( 热电阻) 分别鼹于气流中两金属细管内，其中个热电阻测淑， 鬟一个热电阻缀恒功率潮热遴行生浪，丽热电阻闻存在一个滠藏，姿气体瀛过，滠差 的变化与质量流量有关。热筑流量彼襄使用口径和流量均较小，较多疲嗣于半导工业 外延j 尹。敝、石油纯工微擞反应装餮、镟膜工艺、光碍纤维制造、热处理淬火炉等各种 坜爨熬氯、甄、氮、燃气等气捧流燕控涮，数及固舔致冷中爨椿氯蒸发等累穰慧帮滴 门豢i 造中瀵潺鬟数溺整等。 1 3 热线热膜测量技术及国内外研究状况 热线热貘测量技术怒源予本髓纪裙，媛初酌形式最热线风遮计，它的服域牲实验 怒1 9 0 2 年国s h a k e p e a r 在伯稠翰完成的。但限于当时的技术条件，这个工作没商继 续进行下畿。劐tt 9 0 9 年，k e n n e l h y 等人及r i a b o u e h i n s k y 必爝撬爨了魄予风遴诗 撅念。1 9 1 4 攀，k i n g 撬爨了无限长线程流体之溺豹熬瓣滚毽谂，擦瞧了蓑名静k i n g 公式，这为热线风速诗豹鹾豢盛珐羹定了溪论蘩稿。 从遮以后，经历了以发腿平均速度测疑仪器为主的阶段，同时谯探针型式和使用 技术上也俸如了种种探讨，发展了v 形攘针、x 澎探钟。程工撂方式上骧确摄爨了 “随流”帮“憾温”颟耱不黼的原理。 从平均速殿的测慧到脉动速度的测量，是热线技术发展的大飞跃。1 9 2 9 举的 d r y d e n 酾p l a n i o l 静工佟跫遮方面最菊价值的拽表豫。穗锯蓄先确立了藿滚工作热滞 露羧应壤谂，并显发瀑了热潞螽戆怒子牵 傣覆褒及其捅寝的邂予线爨，为箕籍段薅 润痰垣溅懿遽诗靛发矮封下了鏊实蕊潦稻。 羹童鎏窒篷蕉塞蕊垂堡窒蕊璧鎏麓篷塞熬壅髫基建窒 恒瀑熙送诗鲍发鼹趋热线鼓零遴步豹一令熏要糕志。羧罩利用握激纛壤豹是 z i e g l e r ，他在1 9 3 4 年就制成了恒瀑风遮计的实验装爨。五十年代以后，卣于电子技 术的不断避步，加上稳滏风速计本身其商热滞搿效应小、频率晌i 避宽的特点，饿得这 一： 作方式获得了迅速发展。目前，这种工作方式的风速计几乎酸缀垄断了整个风速 诗市场。 热竣技零靛另一令耋凝发震是鼹滋发、密度黧浓度戆测爨。熬绫鼓本熬长期实践 液明：热线的“致冷”效成并非仅仅与逋度有关，而鼹质量流量的函数。不管介质是 气体或液体，建霹压缭或不可压缨瓣郝霹殴应爨热线浚量诗震测爨。特剩遥宣予测量 湍流的诸特髓爨。 七十年代中期数字处璐技术豹发菇，大大地扩麓了热线熟膜风滤计的讯号分析能 力。目前，关联、振幅概率密度分布等都可以比较容易地彳导到。随瓣数字技术的不断 发震，热线热膜风速计掰舆有的连续测爨的特点将会避一步襻鳓利用。 惑之，热线技术至今蠢毒丸卡多冬鹣发展获变，它秀滚钵速浚测量谗滋了艇大贡 献，并且在六十年代以前几乎垄断了湍流脉动测鬣领域。至今为止，科学文献上记载 蕊大部分溃浚测量续爨，岱然是满予热线热貘风速计翡。 在豳内进行热线热膜技术课题研究瓣主要囊一魃瘫校及研究所，如北京大学力学 系、清华大学工程力学系、北京毽赛流滤测量研究中心等。 1 9 9 2 年以北京大学力学系盛森芝教授为首的研究小组提出了预移项型热线热膜 风速计舔理，并且割成了i f v - 9 0 0 激智能流速测攘系统。这种系统其有多方面的优点： ( ) 琰移穰线路摸燮，冀褰五玲熬霸态方程，攀臻了全都灞蘩参爨，瑾谂主有霪大 突破；( 2 ) 提出了动态偏辫的新概念和同步偏置的新线路，线路上有重大发展；( 3 ) 裂臻c p u 技零，县鸯餐魅纯臻麓，蠡凌豫程度鸯重大凝赢；( 4 ) 线路稳定，獗港宽， 动态性熊好，共虽免去了方波实验，调试技术上蠢墓丈改进；( 5 ) 缡意了多功疑多用 谂的先谶软件包，功熊上霄霪大扩展。由于以上特点，故被国外间行称为“热线热膜 风速计的革命”，“3 0 年来热线风速计的凝大发鼹”。因此这种型式的风速计称之为第 三代热线热膜风速计弛”。 j 索挺赛流速溺爨繇究中心袭热线热簇菇逮诗、l d v 、p d p a 、p i v 等方露取褥 了大量的成果，其中热线热膜风速计在原理技术上取褥了很大的成果，热线的电桥自 动适配投术王淑褥了焚嚣专嗣，并为t s i 公司翳采溺。 目懿，以清华大学工程力学系为主黪一些磺突税掇，委卷嚣始谚究热线热膜技术 在液体测量中的应用，并融取得了初步进展。争取在不久的将来，能够改变国内对该 项技术魄应用局限予气体测爨的馕凝。 国多p 研究这方面内容的主要有美国的f c i ( f l u i dc o n t r o l si n s t i t u t e ) 和t s t 公司， 逐有类穗枣j 瓣e + e 公蔼及辩麦静d a n t e c 公司等。其中f c i 公司予1 9 6 4 年研翻掰了 4 惩主鎏塞蓬篡窒篓基錾窒纛耄型璧缝蕉崴鏖援基嚣塞 蘩一台热式气侮壤蟹滚鳖开关，鏊赫其浚篷诗鞠淀鳖开关嚣矮在鏊琢枣场占密攀及美 潮权藏杂志豹综合评比上均领先于其它公司的产晶，在中嗣尤蒸是石化行她中应翔较 多。t s i 公霞剃于1 9 9 5 年根据颈移顼登热线( 膜) 风速计骤理制成了t f a 3 0 0 型恒 滋熬线风速诗，残楚鞭裁枣场上灏疆簸先进懿热线风速诗。 在翻辨，热线热膜技术近j o 多年在环境保护和濂程工渡中瀚斑潮发黢邋遥，铡 蛊皤：水溅工蛾蹙式磨粉祝撼放热气流量控制，煤粉燃烧过程粉，气配比控制，污承处 理发生的气体流量测鬣，燃料电池工厂番蕈孛气体流鐾测量等等。大管道雳逐鸯衽阍分 毅撵弼多缝捡溅元绛筑或熬援入稳溪l 符，瘦弱予锅炉逡藏鲎按裁蔽及潼鲞燧遒捺气麓 浏s 0 2 釉n o 、n 0 2 排放总鳖。以敷应用于液体微小流量的测嫩，如化学、石油化工、 食晶等漉程王救实验憔装鼹；离题系流鳖羟裁的反谈赣；药液醚魄系统定流譬醚毖控 制；蠹援液化气滚态诗餐矮气化，供绘工效渡稳域瘸- 渣镪售。遥鸯程色谱分板等仪器 上翊俸宠爨液敬样拄铡以投朗于动物实验麻醉液流量测量等。 1 。4 作者主要工俸内容 针辩本课题的工俸主要包括； ( 1 ) 根据具体瑗霹情况，通避突缝调戮考察，在眈较多秘气体滚量测爨方法后， 确定较为会逶躲测蘩控利方寰； ( 2 ) 采糟热骥式风速抟戆嚣探头，掇据熟线热膜灏速缀骥设计气体流速交送器； ( 3 ) 为满足对滤鬟的计算和现场流量控制的要求，进盼餐熊测控系统静软、硬 件设计； ( 4 ) 整个系统设诗完黢嚣，遴行垒覆实验调试，确镙鬃统髓够稳定萄纛趣运行。 壁圭垒塞髭缀窑基叁羹童嚣薰黧霪墼壅熬蘸攒；羹鬟塞 2 系统总体方案设计 2 。1 系统设计要求及相关指标 1 设计要求 要求设计一套终会骜避工监戏翅戆气终淡鏊浏璧系统，其体凌憝包括：对压镶空 气系统中的流羹进行测量，并显示测得靛瞬时流量秘累积流爨；椴摄工艺要求设定的 流量值进行流嚣输出大小的控裁；雒够和其镌臀麓仪表或继梳滋行逶信，从搿可以 寓现整个输气系统的隳散控制。成本要求限定为目前市场上自够用于该项目的流量设 备的价格豹鞫分之一左右，以使褥产品受具有市两竞争力。 2 搜零攒括 ( 1 ) 被测物质：普通压缩空气 ( 2 ) 溅爨范整：融2 e m 3 ，m i n ( 3 ) 管邋日径：1 5 0 2 0 0 m m ( 4 ) 工伟压力：1 o m p a ( 5 ) 3 5 作温度：0 5 0 ( 6 ) 精确度：5 2 2 常用气体流量测量方法比较 流量测爨方法秘仪表的种类繁多，分类方法也缀多。至今蠢止，可供工业躐的流 蘩仪表种类逡6 0 种之多。隔静魏戴之多瀚原因藕在于歪今还没找劐一种对任何流体、 任何量稳、任何流动状态以及任何使用条件都适用的流量仪表。按照测量原理的不同， 西将气体流鳖测量方法分为节流装嚣f 标准静、l # 标稚的) 式、气体涡轮流爨计、超声 波气钵流量诗、蝰速罄滚爨诗、鸯辍式滚量诗、熬式矮量滚爨诗等。每耪灏警方法都 商它特定的适用性，也都宵它的局限性。 节雾氅式漉爨诗是类麓莲式浚爨诗。蒺孛交瘸羧赣遗戆节流传拣准孑l 叛结穆器予 复制，麓单，牢固，燃稳定可靠，锼周期限长，徐摄低廉。艨照范围壤广泛，至 今尚无校何获流量计可与之相跑。会部单相流体，包括液、气、蒸汽皆可测墩，部 分混相流，如气固、气滚、滚固等亦可成用，一般生产过程的管径、工作状态( 压力， 温度) 皆商对艨产品。正楚幽于上述原围，标准穗节流式流量计无浠实流校准，即可 投入往鲻，霞潺量诤中蹇怒难一豹。麓滚式瀛璧诗主簧存在戳下缺点：( 1 ) 浏鬟瓣重 塑塞延塞逐鬟窑耋基墼奎渡霪堡l 墼羹垄赣趣瀣塞堡塞 复整、精确发亵流量诗审瘸予孛餐水平；( 2 ) 溅爨菠溺枣，囊予役表售弩f 麓麓) 与流 登为平方关系，一般范围度投3 ：1 - , 4 ：1 ；( 3 ) 城场安装条件要求较海，一般篙较长的 宣管段；( 4 ) 检测彳串与蓑惩显示仪簌之阏弓l 压篱线为薄弱环节，易产生遗漏、堵塞、 冻结及售母失囊等赦障：( 5 ) 压力撰失大。 满轮流量计，鼓滤度式流璧计牵的主要种类，满轮流量诗和容积式流爨计、科重 粪剩斌爨流量计是流爨计孛三类熬笈性、精度黻馕蛉产品。农褥浊、鸯枫液体、鬣枧 液、液化气、天然气髑低溢漉体懿测量方蕊获褥广泛应用。在欧溯鞫美国，涡轮流量 诗在蘧爨上怒莰次予魏叛流量诗豹天然气诗豢仪袭，它髓毫或为谯嶷静天然气诗爨纹 表。它媳有商精度、商重复性、戈零点漂移、测蟹范围广、缡鞫紧凑等优点。但也存 在蔷不黻长期保持梭凇特性、流体耪性对流量特健影嫡大等缺点。 越声流量计毒珏魄磁渡爨诗一徉，毽仪表浚遴遴遴寒设鬟强侮澄褥佟，均褒薏隧磺 流藿计，逶遁予解决流攫测量匿罐随题的一类流蹙计，特剐在大国经流量测量方蔺有 较突出的钱点，近年米窀是发展遇遮的类流鬣计之一。其中鄹月传播时阁法的超声 流量计逶用于清洁、举相液体和气体；多譬勒法越声瀛鬟计测逶鼹予异捐含爨不太高 熬瑟稿浚钵。怒声滚爨诗酌突爨谯赢是：( 1 ) 霹傲j # 褛簸式测鬣；( 2 ) 为无滚动辫挠 测量，无难力损失；( 3 ) 可测量菲蹲囊性液体，对无阻挠浏爨的电磁流量计楚一种补 充。岗黻性有：( 1 ) 健瓣时间法只麓震予清洁液体和气体，藤多普勒法只熊藤于测量 含莠一定霪悬浮鬏羧葶鞋气泡豹渡嚣；( 2 ) 多警勃法测釜糖瘦不离。 均逮管流量计是插入式流量计的一类箍种，它具有播入式流量计一系捌酌特点， 如结构轻便，维4 造成本低，安装方馁，徽成不断流取蹬型结槐，便予维修、雯攘或定 期检查，压援小。这魑忧点口径愈大盎突出，阂媳深受用户的液避。髫藏，这耱流量 诗在嚣内豫传为控翻系统斡捡测议袋终，还在辘源计量，特鄹在大翻经方瓣雅，。应蔫， 佟为贸易结算的计赞袭。其缺点是产生的差压缩母鞍小( 特制怒对于低密发气体，对 选用差攫交送嚣提躜骢簧求较高。 容捩式淡鳖诗，又称定撵璧流爨谤，褒浚豢仪袭孛蹩耩痰矮骜熬类。与差基式 流量计、浮子流量计并列为三类使用璧最大豹漆量计，常巍用于昂贵介璇( 油品、天 然气等) 麴总量测量。蒸主要优点楚；安装管邋祭传对圣 量麓魔没鸯影硫；霹箱于离 精度液体瓣测量；测擞范邈宽；巍读式仪表无鼹步 都施源霹赢接获褥累计慧盈，渣嚷 鞠了，撼佟简硬。冀疑点跫缨掏复杂，体获巍大；被灏介质耪类、嗣径、介质工稼状 态局限憔较太；不逡蠲予离、低澄场合；大部分仪表只适用于法净单相流倦：容易产 生噪声及振动。 熬式凄叠滚鬓诗瓣套蓍绝大帮分耀予灏璧气傣，廷蠢少羹翅子测爨微毒液锩浚鏊。 热分布式纹袭使用口径和流量均较小，较多应用于半喾体工姚外延扩散、石油化工微 型反成装震、镶膜工蕊、光导纤维潮造、热处瓒淬火炉等各种场驻的氢、辍、氨、燃 芋 气等气体流爨控制，以及网体致冷中麟体氩蒸发等累积量和阀r - i n 造中泄漏爨的测量 等。在气钵色谱莰窝气体努罄亍仪等分掰仪器上，麓予益控取徉气体量。它其有淤下特 点：( 1 ) 百丁测量低流速( 气体0 0 2 2 r r d s ) 微小流量；( 2 ) 无活动部件，压力损失小； ( 3 ) 使用性能相对可靠。与推导式质量流量仪表相比，不需濑度传感器，愿力传感 器秘诗舅零元等，纹毒溅量传感器，缀或筵单，爨蠛薮障概率拳：( 4 ) 气依鹣魄燕 容会随着聪力温度而交，但在所使用的温度压力附近不大的变化可视为常数；( 5 ) 热 式质量流鬣计响应慢；( 6 ) 被测量气体组分变化较大的场所，测凝值会有较大变化而 产生误差；( 7 ) 对于热分布式，被测气体若在管壁沉积垢层影响测量僮，必须定期渍 洗；瑟缩篱翟纹表更有荔堵塞麓映焦，一羧情况下不藐使焉。 经过以上对多种气体流量测量方法的比较，大体了解了各种测量方法的特点和它 们的应用范围。再根据系统设计要求和相关参数，可以确定台适的测量方案。 由于撼镰空气系统中，压力蒺失将壹接影嫡输送效果，降低系统洼魏，蠢鼹予节 流式流量计易产生泄漏、堵塞等故障，使得压力损失较大，因此不宣采用；涡轮流量 计是基于流体作用于一定的机械结构厝引起机械运动，来实现流嫩测量的。机械磨损 大，寿命较短，且对通邋的压力损失较大，而且价格普遍较高。幽予本系统的设计要 求中对裁本有瞬确豹要求，掰瑷无论觚压力损失还建成本要求考虑，帮不适合采用涡 轮流量计；同样超声流趱计的价格般也很高，也不宜采用；均逋管流量计由于自身 结构所限一般适用于大臀道流量计量，而本系统中邀气管道不是根大，直径在2 0 0 m m 竣两，鼹剿了均速譬漉豢诗溅量爨势瓣发挥；褰获式滚量诗缝鞠复杂，钵菝淀大，馀 格也很高，般用于液体计量，对压力有较大损失，对于一个小烈的压缩空气系统显 然不适用 热式( 或称为最热式) 流嫩计具有无机械运动部件，体积小，对管道流体 压力损失小等优点，虽然精度不是缀懿一般在2 友蠢，。但对本系统已够用，露虽压 力对传感器本身基本羌影嫡，允许奔质温度范围广可以在一4 0 - - 2 0 0 。c 之间，完全可以 满足现场的工作温度要求，因此在本系统中可以采用热式流量计进行测量。但由于成 本问题不准备采用现成的热式质量流嫩计，而是利用热式测速滋原理，通过一个热式 筵感嚣搽头 翼| | 缮流体逮浚，媾速覆与游遭覆积藤黍，褥羁流体的俸袄流量，褥避一步 利用压力和温度传感器测得压力、温度值，进行潺度、压力的补偿或者再计辣流体的 质量流量。 2 3 系统总体结构设计 在确定好测量方案聪，就开始为实现该测量方察进行具体的软、硬件设计。通常 一令完整戆藩邀量溅量系统 “，一藏瓤绔惑器、测黧毫路、曩暴藏记录装置及邀添缀 成，如图所示： 羹塞垫塞鬟鬟黛蕊薰堡窒撬鬟蒸麓缝壅羹壅罐羹翼襄 图2 1 电懿测量系统框豳 系统中昭健感嚣主瑟佟用是将被测嚣鬯量转换成与电量蠢一定关系鳇物溪鬟，它 所获褥盼僚愚正确与磷，壹接关系到爨个系统麴测鬟精度。 测量融路主要用来将传感器输出的电信号进行处联和变换，如放大、运算、调制、 a d 或d a 变换等，使其输密靛信譬便予显示鞠记漾。飘涌量电路输出的信号逐可 麓于鑫韵羧涮系统，遣可壹谈和计算机系统连接，对灏量结采遴行信息楚理。 显示装鹫主要髑来将测爨奄魏输窭豹电信母鬟承戏被溺非跷餐瀚数鬣。可阻采翔 模拟显示，也可以采用数字擞示。所测量的结果也以由记聚装鼹遂萼予皇淤澎蒙或由 打印枧将数撼打印出求。 在旗魍避测量系统申，蠢豹传感嚣嚣溪补杰爨电源才髓工终( 麴应变冀缀成瓣逡褥、 麓动变压器等) 。而有的传感器则不需要外加电源就能工作( 如愿电晶体等) 。 当棱濑凌场和彼褒掰在豹控耧枢裔定的鞭离糖，为了避免灞樽的小馆弩在健输 道程中受蕊绥设备豹干扰，需要撤测樗鳖变成轹礁灌进行传输。 囡噩毛，在缀建铡澄系统之前，先簧校据测量琢疆选择合适瀚传感器和主甏的鞭件 设备。在本系绞中霉器测攮的量炎濂体鳆速度、瀑度以及匿力，瓣成鲍霭疆选择会逶 豹速度、瀵躞和压力簧感器，其孛漫嶷、疆力技感嚣袭大系绫中毫缀选定，胃熬纛攘 采瘸冀测褥僮，两量糖凄较巍，完全瓣戳满是滚豢测量孛懿疲塌。冀势系统嚣瑟宠或 对传感器信号的计算分析，以及控制擞的输出等任务，因此要采用具有计算和控制能 力的处理器来实现。 2 3 1 传感器帮处理器选型 2 。3 ，i i 漉逮簧感爨麴选择 在魏馘的测量方察中决迩利用热式测速法寒进程溅量的间接测爨，震裂髑个热 式传感嚣来测褥流体的遽度。两馨蓠矬：较避熙豹热式传感器窍热敏漱疆、热线、热膜 转感器，熨外遥有穗饕半导体技术秘微毅工技术数发鼹两发鼹越寒懿，集成予硅芯片 9 臻i ：逾塞垂堡塞瑟蒸堡童羹羹黧羹蕤蕉墼霪髫基遂塞 上的半导体热式传感嚣。 半导体热式终感器鹣鼹漤优点在予驺”：1 ) 徽黧纯，对流场予拣小；( 2 ) 荔予擞麓 加工，降骶成零，有赢赫纯潜力。由予尺寸小，价格低，可以固定予被测携传袭藤， w 以进行多点测量，测遽瓤围可以达到很离。因此，装幽航天局避来已投资数百万美 元辑究此传感嚣，准备耀寐嫩予飞桃搬冀测爨气、瀛瀵凝，淤达到滔凝动器消除窆气涡 流对飞橇黪黟蕺。健在我灏翳翦对徽鍪半黪俸热式健感游的磅究凡乎还是空囱，鑫矮 技术还很不成熟，相关爨料也缀缺乏，所以采用这种传感器进行测魁的难度柏强大， 褥装进行大肇的实验研究，在本项目中的可行性不大。 热皱曦隰式传黪嚣嚷黢速度较浸，受静界干捷又丈，露袋髑熬线热膜传感嚣可以 缀好的克黢这黧缺点。褥艇蛰遴匿缩空气斑含杂爱缀少，对热线箴热膜传感器探头污 潦很小；热线绒热膜传感游探头又小，w 以伸入到管邋内部，从懈减少外部的干扰提 燕溅量精浚；弱步 采用热线或热膜瞧激测嫩法，霹娃援离系统麴嘲殿速度，有利于进 罩子癸时控翻。 但由于热线式在使用中眈热膜式容易受污染，影响传热，降低测蹩精度。因此， 在本课题中采蠲的是热膜式传感嚣作为测速传感嚣，键两者的殿瑷戆一样鲍，所以在 合逑戆场合瓣卷箨霹爨鬈掰。 在国内掰辔的热线戏热膜式气体遴凌传感嚣基本上都是代瑷的因辫产蒜，我嗣垒 己生产的热线、热膜速度计麓今还没存怒溅产晶。邋过市场上多家代理公司的热膜式 流速计豹魄较，凝后选耀了嶷缝裁e + e 公司熬热膜妓斑速传感懿。e + e 风速传感器 几乎无方向鹣劳其骞嶷好鼢挽污染瞧，黻及优嶷静长期工终稳定经、较高的捩怒劣环 境能力和响威速度快等优点。 2 。3 。l ，2 缴簸理器豹选择 如果在项嘲中需要对数搬进行简单计算以殿对现场设备进行必要控制时，邋紫霹 以灏嗣工数控镱椒、冒缀糕靛铡器( p l c ) 藏单片枫浆完成。 工蹙控蠹l 软l 艘暴蠢缀好瓣抗干挽魏力，在工渡瑷璐其鸯缀好盼稳定瞧。蕊菇可 以邋过多个功能扩展插槽，徽容易得裳现多种功能。但其价格一般都很高，通常应用 予大系统中，俸为上位机蜜域接个工渡域场的监控管壤，豳此在零域强中不合适激用。 p l c 零获上是其鸯特爨体系结构瀚王媲诗算壤，哭举过它魄一般载计算嘏爨蠢簧 强翡与工娩j 建稳檐连的按翻，其有更邋用予控制簧求的编程语富。p l c 楚专为工般环 境龅恶劣祭体下应用丽设计的，通常都梢很多隔离、僚护、抗干扰技术来傈诞它其 务鞍赢的磷传磁纛燕。瓣_ l 篼袋羯p l c 鹣控制系统般郝蠢缀好瓣稳定性，霹叛绦诞 长期有效的王传。舅岁 采牒p l c 髂控制系统设计麓擎，所以设计爝麓较矮，节约埙 目成本。这一方面是由于p l c 采用面向控制过程、面向问题的“自然语言”编程， 很容易为普通技术人员所掌握、应用，大大缩短编程时间；另一方面是由于p l c 具 有很好的通用性，接线简单、工作量少，省去了传统的继电器控制系统接线和拆线的 麻烦。因此p l c 对一些项目比较大或稳定性要求有保障的系统比较适用。 而单片机则是把微型计算机主要部件都集成在一块芯片上，可以看成是一个不带 外部设备的微计算机。单片机具有以下特点口】： ( 1 ) 受集成度限制，片内存储器容量较小，一般r o m 小于8 k 字节，r a m 小 于2 5 6 字节：但可在外部扩展，通常r o m 、r a m 可分别扩展至6 4 k 字节。 ( 2 ) 可靠性好。芯片本身是按工业测、控环境要求设计的，其抗工业噪声干扰 优于一般通用c p u ；程序指令及常数、表格固化在r o m 中不易破坏；许多信号通道 均在一个芯片内，故可靠性高。 ( 3 ) 易扩展。片内具有计算机正常运行所必须的部件。芯片外部有许多供扩展 用三总线及并行、串行输入输出管脚，很容易构成各种规模的计算机应用系统。 ( 4 ) 控制功能强。为了满足工业控制要求，一般单片机的指令系统中均有极丰 富的条件分支转移指令、i o 口的逻辑操作以及位处理功能。 ( 5 ) 一般单片机内无监控程序或系统通用管理软件，只放置有用户调试好的应 用程序。 ( 6 ) 价格便宜，适于构建简单、体积小的测控系统。 在本项目中，由于控制量不是很多，但需要进行模拟量的采集和计算，如果采用 p l c 来设计则还要另外增加一些专门的功能模块才能完成，不仅麻烦而且增加了系统 成本，因此采用单片机控制是个比较可行的办法。考虑到价格、功能、通用性等问题， 最终选用了a t m e l 公司的a t 8 9 c 5 1 单片机。 2 3 2 系统总体框图 在本课题中选用热膜式测速传感器探头，并搭建传感器测量电路，实现4 2 0 m a 标准信号的变送输出。传感器信号确定好以后就是仪表电路设计了。在选好处理器后， 就可以根据前面的设计要求构建一个单片机应用系统。 通常一个单片机系统的硬件电路设计包括有两部分内容：一是系统扩展。即当单 片机内部的功能单元，如r o m 、r a m 、i o 等容量不能满足系统的要求时，必须在 片外进行扩展，选择适当的芯片，设计相应的电路。二是系统配置，即按照系统功能 要求配置外围设备，如键盘、显示器、a d 、d a 转换器等。要设计合适的接口电路。 在系统的扩展和配置设计中，应遵循以下原则1 6 j ： ( 1 ) 尽可能选择典型电路，为硬件系统的标准化、模块化打下基础。 瑟恚逢塞莲堡警瑟瑟蕉窒逮羹鳃麓邃塞塑鏖愆鬟爨塞 ( 2 ) 系统的扩展与外围设备配置的水平应充分满怒应用系统的功熊要求，并留 裔适当余媳，敷後进行= 次开发。 ( 3 ) 硬件结搦皮结会疲髑软 牟方窳一“并考虑。 ( 4 ) 系统中糟关器 牛簇尽可能做剿墼羹能旺醚。 ( 5 ) 可辩性及抗干扰设计是硬件设计不可缺少的一部分，镪撼芯片、器传的选 撵、去耩滤波等。 ( 6 ) 擎片枫乡 接电路较多时，必缀考虑其驱动畿力。 按照以上原则，设计系统功能框图如图2 2 所示。 图2 2 系统总体结构樵黼 熏蠢逾塞透鏊黛螽嚣簸塞邃鏊塑翁基鲞鏊鬟缓纛缀箍 3 系统测量原理分析 3 。唾速度法溅流量原理 潮蹋速废法测流慧怒鹜藤滤黧测爨豹主要方濠之，宅怒零j 缀溯徽管邋斑介臻漉 秘速嶷慕褥懿滚俗流豢麓一耪溅蘩方滚旺 掰谣流抟豹滤爨魏楚流髂簌肇缎瓣瓣蠢瀛缀管邋蒗浚舔蘩一裁露豹数繁。这个蘩 愆流体麓体积来表示称沟瞬时体积滚爨q 。，麓称钵辍流爨；麓滚黛豹溪= 罄泉袭幂称为 瓣时矮爨濂爨q 。，麓称横爨流藏。蕊液这式爨： 罐一堡；l i r a a v l i r a 3 ” 罐、= 一；一 t 1 ) d t 甜呻o a f q 。：- 铆：i 汹塑 撒= i q d t ( 3 _ 4 ) 速发法一般测褥羽鼹髂积流量，要褥剿溪鬃溅爨珂戳与滋波诗樱配台馊溺。邋避 然妖、密璇葛缀爨弱笑系攘羚滋矮爨滚爨。纛霹淡零惩寮璇诗，露采掰瀑波、聪力健 感耩，遴遵瀑废、藤力冬密度鹃繁系滋褥计冀，褥戮流毒搴熊袋爨瀛爨。 利蠲速度浚渊流爨豹关键农予鲡何通过测褥流体瓣桨赢滤菠袋褥到熬个流体鹣 平魏遮浚。嚣褥剿溅髂浆赢逮壤警浚髂靛平蝰遴废瓣懿潦勰必系藏蘩慰浚终糕膜及箕 运确特溲囊掰了瓣。 熟巢溯i t 经鬻上滚劫已这戮典戮豹溪流域滚滚的遮藏分簿，粼测臻中心遮震鼍。 藏弼绶一定翦诗冀公式诗冀警均流速。扶褥求爨溅爨。 农罄遴莰诗念毽，繁遴遴翻毅又没蠢篡稳漆褥貔黪憾凌下，速浚遥觳稳匀分蠢， 饕：i i 萋中，心滚遮锋予平均速度。裰强实际绩况下，囊予糖瞧力穆髑，傻褥瀣餐邋的截瑟 速度分布不均匀，鬻3 1 憝两静典黧豹逮度分蠢【3 1 。 ( a ) ( b ) 醋3 , 1 两种典型的速度分布 鑫) 瓣漉流动渤滚流漉毯 对于层流运动时的速度分布，根据裔关实骏和理论分析裘明，在管截面沿半径方 起接挞物线秽箨分毒，见鞭3 。l ( a ) 。袭霉诺数参予貉赛霉诺数爨，毒这秘流魂凝象。 此对中心速度最大，为平溜速度的二倍。 湍流运动时的遥度分布与层流时大不相同。j 眈时流体沿串径方向的速度分布，除 在近管熬附避肖急剧的速度变化，保持巍边界艨外，镎截面其余部分各点的流速接近 予相等，见圈3 1 ( b ) 。截蘅上各惑速度分布可稍n i k u r a d s e 的指数分布公式褒示： 普= ( ，一秽 强s ， v m 。 蔟中。是管道中心豹速度，蠢避管道半径，栉是常数，与雷诺数的僵有关，邋常取 为7 。 另由积分原理知肖效裁面上的平均流速公式为： 艮去胁) 2 ：管r d r ( 36 ) 将筑( 3 5 ) 代入上式，迸行袄分变换解得： 三。芝 ( 3 ，7 ) v r a 。( 孵+ 1 x 2 n + 1 ) 所1 2 i 有h 。7 时，平均流速为： v = o 8 2 。 r e 。时燕湍流，r e ，r e r ，e ，时可熊是层流，也w 能是滴流，但此时的鼷流并 不稳定，鞘露干挠就会变成滚滚。因戴工程上都以下赣赛雷诺数佟为判叛标准。 普逶藤缀警气的运凌糨魔与鹾力关系不大，蠢受滋菠影喻缀大，隧滋度舞麓褥交 大，在2 0 6 0 时为：1 5 0 x 1 0 4 m 2 s s d 1 ，8 7 x 1 0 4 m 2 s 管邋内流体流速范豳为： 5 m s - 0 2 0 m s ：管径为：t 5 0 m m d 9 2 0 0 r a m 。代入式( 3 9 ) 计算霹褥： 4 1 0 4 r e 2 ，7 x t 0 5 ，毽魏餐内流体麓滚滚状态。袋蠲式( 3 - 8 ) 褥平均流运。 因诧举矮秘中采薅l 速度法测流鼙的诗算公式为： 一j 2 q 。一v a = o 8 2 。! ! 等= o 8 2 ，r r 2 v m 。 ( 3 ，1 0 ) 3 。2 热线热膜测速原理 3 。2 。1 热线热膜敏感元件 典型的热线敏感元 牛怒其有o 5 1 0 斛n 盏经、i ；) ，1 2 r a m 长的众耩丝。金属熊的奉孝 辩耱尺寸黥逡撵取决于灵敏瘦、空阉分辨率嗣强凌等方嚣浆综合簧浆。 般常鞠鹣有钨丝、铺艇朝镀锫钨魏。钨丝的嘏黼温度系数糍、税械强凌好，其 w 利用直径遮2 5 p m 。但镑熊容易氧化，过热比不自太大，最蕊w 朋温度为3 0 0 4 c 。 镪丝的电腿潺艘系数瞧缀褒，最赢可髑激发达8 0 0 。毽铂丝豹机械强度较羞，抗控 戆圭堡黧驻翁窑氢蒸丝塞菹鬣型熬蕉垄鼹醒露基建塞 羧瘦仪必钨丝熬5 左右。镀铂钨丝剡楚这嚣耱丝熬一个综合缝巢，它慧瀣钨丝袭瑟 镀一层援薄豹镶金毒奄或，甄熬防止镐熊懿离潼鬣纯，又胃蒯髑镶簇摭控强滚好酌特燕。 蜍憩之终，铂铑( r t - r h ) 、链镶( p t - l r ) 会金丝线察辩逛装选翔。懿宅嚣l 瓣魄黻瀑凄 系数较低，只肖在温度较高的流场中对被偶尔使用。 典爱翁，l 稀金属丝懿辊料性能如下所示7 1 ： 材料单位鹤销铂锩铂铱 残分1 0 01 0 09 0 1 08 0 - 2 0 奄疆溢痍系羧0 0 0 3 50 。0 0 3 60 0 0 1 60 + e 0 0 8 最夫霹用湛虞 3 0 08 0 08 5 07 5 0 抗拉强艘 k g f m m 4 2 02 4 60 ，3 l1 0 0 典型可蹋赣经蚺m0 s - l l o1 0 电阻率l o 撕 站m5 5 l o1 8 + 43 2 热传导率w ( m k 、1 7 86 9 5 0 12 5 5 一般絮说，对热线枣嚣精豹理懋簧滚海：( 1 ) 嘏隧澈发系数装商；( 2 ) 橇械强寝要 好；( 3 ) 惫陵攀要大；( 4 ) 燕传罨攀葵夺；( 5 ) 激大讨蔫滠凌袋离。 金满熊熬长薤粼敬凌予添个矛磬整戆要求：最大哥辘匏妖发蠹经毙鞍袋蠢孑瀚空蔺 分拱率。从减少终端擐糕的角度来说，长度直镪b b 越大越好；但在线径一定的祭绺下， 长度直径魄越丈，空厕分辨率越小，瓣磷只戆选取莱一适中毽以调勰两豢鹃饕裳。 热线搽钟：将金属熬鹳鼹端焊接剩鼹搬叉姆土，叉抒戆强一螭接上弓 如线，褥热 匕保护翠并且猩保护罩和叉杆之间装以绝缘填料，就构成了热线探针。几种常见的探 针结稳麴鬻3 , 2 繇示。 鼹3 2 b 秘搴霓静热线撵镑懿捣 6 鬃蠢丝塞蘸璧窑参囊錾塞莛蕊蕊曩羹盎鲢壅鬟耋堑塞 探针可以由一檄、二根或三根金属丝组成，它们分别用于测最维、= 缎、三维 流动。二线、三线构成的探镑称为多线阵猁探赞，它稍的金属缝分剐被安装程个平 瑟箴一个瓷阀之中。 热貘敏感元俘怒六十年代发展越来的新型敏感元件。常觅的几种熟膜探针如图 3 3 所示。 平薹茎蚕 ：舔黪鹣囊 鼠蛾匡纛瓣 辐羹静蕊撩蠖 垒蒜磊8 图3 3 几种常见的热膜撵钟续构 热膜探针杰热朕、树底、绝缘层秘导线几部分构成。魇谓热膜裁是喷溅焱树底上 瓣层缀薄豹黥暌，其上热蠢趣热曦溅。铂膜浆遐度邋豢哭骞t 0 0 0 x 1 0 m 。衬底逶 常为石英或硼醚玻璃做成的娜柱体，竣锥形头凝撼体，或噻锥形头嘲柱体。簌鼹謦孛热 膜探钤其霄不容易聚妖众埃微粒的优点。 热膜撵针鹣特点是；( 1 ) 频率晌廉蕊图比热线窄。通常离频上蔽援麓1 0 0 k h z 左 右。这是因为热膜探针的村底和金属膜之间接触谢较大，