氣體流量傳感器在大氣采樣設備中的應用

2024-05-21 14:49:13

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大氣采樣器是采集大氣污染物或受污染空氣的儀器或裝置，對于空氣以及環(huán)境中有害氣體的檢測起到了很好的作用。

大氣采樣器的主要原理是以采樣泵抽取樣品，采用不同的穩(wěn)流措施及同步計時的方法，達到定量采集大氣中氣態(tài)或蒸氣樣品，用于分析其中的有害組分。

在大氣采樣設備中，監(jiān)測氣體流量是非常重要的。

大氣采樣中氣體流量監(jiān)測的重要性

保證采樣準確性：恒定且精確的氣體流量對于獲取代表性樣本至關重要。不同的監(jiān)測項目和分析方法可能需要特定的流量設置以確保采樣效率和數(shù)據(jù)分析的準確性。例如，環(huán)境空氣中污染物的濃度測定通常需要在規(guī)定的流量下進行，以符合相關的標準方法要求。

大氣采樣器性能要求

在JJG956-2000《大氣采樣器》行業(yè)標準中，對大氣采樣器計量性能要求中明確：

流量示值誤差不應超過 ±5%
流量重復性應不大于 2%
流量穩(wěn)定性：普通型在1h內、恒溫恒流型在8 h內的采樣流量變化應不大于5%。
計時誤差不應超過 ±0.2%

補償外部條件變化：外界條件如溫度、壓力的變化會影響氣體的實際流量，通過氣體流量監(jiān)測，可以自動調整或補償這些變化，維持恒定的標況或工況流量，保證采樣結果的一致性和可比性。

自動化與無人值守操作：現(xiàn)代大氣采樣設備往往設計為智能化、自動化操作，氣體流量監(jiān)測與控制是實現(xiàn)長時間無人值守采樣的基礎。通過流量監(jiān)測，設備能自動調節(jié)抽氣系統(tǒng)的性能，確保即使在環(huán)境條件波動的情況下也能持續(xù)穩(wěn)定地工作。

數(shù)據(jù)記錄與質量控制：監(jiān)測到的流量數(shù)據(jù)可作為采樣過程的重要記錄，對于后續(xù)的數(shù)據(jù)分析和質量控制至關重要。準確的流量記錄有助于驗證采樣過程的有效性，也是評估和校正采樣結果的基礎。

適應不同采樣需求：不同的采樣任務可能需要不同的流量設置，例如，采集顆粒物和采集氣態(tài)污染物的流量需求不同，通過流量監(jiān)控和調節(jié)，一臺設備可以靈活適應多種采樣需求。

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MEMS熱式流量傳感器是基于流體傳熱學原理的一類傳感器，利用 MEMS 熱式原理對管路氣體介質進行流量監(jiān)測。

流量芯片由兩個熱偶堆和一個加熱電阻組成，熱偶堆對稱的分布在加熱電阻的上、下游，加熱電阻和熱偶堆的熱結處于一個隔熱底座上。