Společnost Sensirion má ve svém portfoliu hmotnostních a kapalinových průtokoměrů i tři série regulátorů hmotnostního průtoku. Sérii SFC5400 s vynikajícími parametry a širokými možnostmi konfigurace, několik standardních předkonfigurovaných variant SFC5400 jako sérii SFC5500 a sérii SFC6000D s nejlepším poměrem výkonu a ceny. Podívejme se blíže na jejich nejdůležitější vlastnosti a srovnání.
Princip činnosti regulátorů hmotnostního průtoku Sensirion
Regulátory hmotnostního průtoku Sensirion měří hmotnostní průtok plynu na kalorimetrickém principu založeném na přenosu tepla.
„Vyhřívací těleso na tepelně izolované membráně a dva termočlánky jsou integrovány na silikonovém čipu. Proud plynu ochlazuje termočlánek před ohřívačem a ohřívá termočlánek za ním. Tato asymetrie se pak měří a vypočítává se z ní hmotnostní průtok,“ vysvětluje úvodem Miroslav Piskor, produktový specialista SOS electronic.
Série Sensirion SFC5400 a SFC5500 integrují na čipu i zesilovače, A/D převodníky, digitální linearizaci a teplotní kompenzaci.
Hmotnostní průtok je regulován pomocí ventilu řízeného PID algoritmem běžícím na mikrokontroléru.
Výhody regulátorů hmotnostního průtoku Sensirion
Doba ustálení 100 ms
Minimální tepelná hmotnost membrány má za následek ultra rychlou reakční dobu senzoru 3–4 ms. V kombinaci s pokročilými řídicími algoritmy nabízejí regulátory hmotnostního průtoku SFC čas ustálení 100 ms, což je mnohem méně než běžné regulátory hmotnostního průtoku. Série Sensirion SFC5400 může být na požádání vyladěna i na 50 ms.
Nevyžaduje se žádná rekalibrace
Vzhledem k vynikající dlouhodobé stabilitě regulátorů hmotnostního průtoku SFC není nutná žádná rekalibrace.
Vynikající opakovatelnost a přesnost v širokém dynamickém rozsahu
Speciální uspořádání dvou teplotních senzorů, teplotní kompenzace na čipu a minimalizace zdrojů šumu vedou k vynikající opakovatelnosti a přesnosti v širokém dynamickém rozsahu až 1000:1.
Odolnost proti částicím, ucpávání a zvlhčeným plynům
Technologie CMOSens® umožňuje výrazně větší průřez (přibližně 1,5 × 1 mm) průtokového kanálu než průměr bypassové kapiláry v konvenčních regulátorech hmotnostního průtoku. Tento design kanálu činí zařízení odolnějším proti částicím, ucpávání a zvlhčeným plynům.
Rozpoznání plynu
Sensirion SFC5400 (OEM verze), SFC5500 a SFC6000D umožňují řídicímu systému, který komunikuje s SFC, implementovat rozpoznávání plynu. Řídicí systém odešle do SFC příkaz „Raw thermal conductivity with closed valve (500 ms)“. SFC uzavře ventil na 500 ms, aby se zajistil nulový průtok, a měří tepelnou vodivost plynu. Řídicí systém pak porovná naměřenou tepelnou vodivost s referenční hodnotou pro konkrétní plyn. Pokud se naměřená vodivost +/– určitá tolerance shoduje s referencí, výsledky jsou v pořádku.
„Obecně lze tuto funkci použít jako bezpečnostní funkci, která zabrání nesprávnému provozu v důsledku chyb uživatele atd.,“ pokračuje Miroslav Piskor.
Kalibrace pro několik plynů
Sensirion SFC5400 je kalibrován pro jeden z následujících plynů: vzduch/N2*, H2, O2, He, Ar a CO2. Kalibrace pro několik plynů je dostupná na požádání jako OEM volba.
Sensirion SFC5500 je kalibrován pro vzduch/N2*, He, CO2. Kalibrace pro O2, H2, CH4, N2O a Ar je odvozena z fyzikálního modelu daného plynu.
Sensirion SFC6000D je kalibrován pro: vzduch/N2*a CO2. Kalibrace pro O2, N2O a Ar je odvozena z fyzikálního modelu daného plynu.
* Kalibrace pro vzduch a N2 je identická. Může být použit s oběma plyny se stejným výsledkem.
Kompatibilita s výbušnými plyny
Maximální energie pro ohřev snímače Sensirion SFC5400 a SFC5500 je omezena na 12 mW. Snímací prvek CMOSens® je testován podle EN 50020 (kapitola 6.2.4 b). Společnost Sensirion zaručuje bezpečné používání plynů tříd T1 nebo T2 (teplota vznícení < 300 °C). Patří sem i směsi vzduchu nebo kyslíku s vodíkem nebo uhlovodíky. Konfigurovatelné ovladače hmotnostního průtoku Sensirion SFC5400/SFC5500 však nejsou určeny pro použití v nebezpečných prostorách (EN 60079-10), kde se mimo zařízení mohou vyskytovat výbušné plyny.
Evaluation Kit a software Sensirion
Sensirion SFC5400, SFC5500 a SFC6000D jsou kompatibilní s testovacím kitem EK-F5x.
Série regulátorů hmotnostního průtoku SFC5400 a SFC5500 používají prohlížeč SFC5xxx. Software vyžaduje Windows Vista nebo novější a Microsoft .NET Framework 4.5. SFC6000D používá ControlCenter, který běží na Windows, Linux a Mac. Informace o systémových požadavcích naleznete v uživatelské příručce.
U SFC5400 a SFC5500 nabízí výrobce i příklady projektů Labview v C# a C, SDHLC ovladač v pythonu a SW pro kalibraci jiných plynů. Tento SW vyžaduje Windows XP nebo novější a Microsoft .Net Framework 3.5. Veškerý SW je volně stažitelný z webové stránky společnosti Sensirion.
Regulátory hmotnostního průtoku jsou vhodné pro různé aplikace
- přístroje pro analýzu plynů: plynová chromatografie, bioreaktory
- zdravotnické vybavení: anestezie, ventilace, přístroj na by-pass srdce a plic, terapie pomocí N2O
- zařízení na míchání plynu
- plynové generátory (např. na N2)
- nanášení tenkých vrstev materiálu na skla a solární panely pomocí fyzikálního napařování (PVD) nebo chemického napařování (CVD)
Nejdůležitější vlastnosti regulátorů hmotnostního průtoku Sensirion SFC5400, 5500 a 6000D:
Všechny tři série ovladačů průtoku plynů společnosti Sensirion v SOS electronic zařadili do produktové nabídky. Vybrané produkty jsou okamžitě dostupné pro vaše projekty, všechny další vám rádi zajistí na objednávku. Aktuální ceny a dostupnost vám poskytnou na vyžádání, neváhejte je kontaktovat.
Máte zájem o více informací k produktům Sensirion nebo o technické poradenství při výběru produktu? Případně máte jinou otázku či požadavek? Prosím, vyplňte následující formulář, v SOS electronic vám pomůžou.
