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质量流和能量流进行永久监测
来源:压力分布测试薄膜压力传感器Flexiforce_I-SCAN | 发布时间:2021/7/9 14:28:53 | 浏览次数:

空调系统需要对空气管道中的质量流和能量流进行永久监测,以评估其正常运行

并检测和纠正可能随时间发生的变化。这是优化能源效率的先决条件。

这样的分布式监测系统需要低成本和健壮的流量传感器,这些传感器必须不是非常精确,而是提供良好的性能

指示空调系统内的流量分布。本文提出了一种基于厚膜的新型流量传感器

通过丝网印刷在塑料载体上沉积的热电堆。研究了柔性印制热电堆传感器

以流道为特征,证明该技术在空调系统中的可行性。传感器

随着流速的增加,表现出严格的递增行为,这与有限元模拟结果吻合得很好。.简介

通风和空调系统对建筑物的整体能耗有着重要的贡献。

然而,在安装和调试之后,他们几乎没有得到评估,更不用说对其进行优化了

在正常运行期间的效率。原因之一——除了安装人员意识不足,以及

操作员-缺乏对系统进行分布式监控的有效可能性,特别是对于较大的系统

安装。尽管如此,分析表明,改进的控制策略可以节省多达40%的能源[1]。流量

空调系统中使用的传感器应易于安装、经济高效和健壮。微机械热

基于薄膜技术的流量传感器已知非常敏感[2,3]。但是,它们是脆弱的,而且命名法

加热器上下游方向热电堆的UU、UD电压

TDI、TDO、TUI、TUO内部(I,靠近加热器)和外部(O,靠近外围)的温度

上下游方向的热接点

ti,指中央加热器(I)和箔材外围(O)周围的平均温度

技术成本相对较高。在试图使用相同的基本工作原理,但更稳健的设计,薄

柔性PCB(印刷电路板)载体被证明是一个很有前途的技术基础[4,5]。关于

由于风管尺寸大,且总是湍流,传感器也应具有一定的集成度

或者在整个空气管道的直径上取平均值,而不是提供点测量[6]。热的

(量热法)流量传感器表现出这种特性,可以相应地调整形状以适应不同的流道。

此外,它们可以低成本生产,例如使用标准印刷电路板技术[7]。然而,一个

这种基于PCB的传感器的缺点是用作热敏电阻的铜引线的电阻低,使得读数不准确

电子挑战。热电堆可作为测量上游温差的替代方法

以及暴露在水流中的加热元件的下游。

2.设计

传感器布局如图1a所示,其中Ag-Ni热电堆围绕中心电极对称布置

镍加热器。介质在传感器表面流动所引起的对流换热影响传感器的性能

加热器产生的温度场。一方面,靠近加热器的热接点温度

另一方面,水流下游的整体温度高于周边温度。

不同的温度导致上下游方向的两个热电压UD,UU。每个电压为

与内外温差成正比。

如图1b所示,有限元模拟显示,对于恒定的加热功率,热电堆的总和

作为输出信号的电压仅适用于约v<2 m/s的低流量范围。补偿有效的

对流冷却在较高的流速下,加热功率必须通过电子调节器进行适当调节

控制器。选择热电堆电压之和作为工艺参数进行控制,

由下式得出:

 
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