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热线风速结合导流设计:气流监控再进化


在气体流量与风速监控领域,如何在变化多端的现场气流环境中,取得稳定、精准的呈现量测结果,始终是一项技术挑战。尤其在制程控制、无尘室、空压能源管理等场景,风速数据不只是单一参数,更是驱动整体系统控制策略的基础依据。


目前市面常见的风速感测技术包括差压式与热线式两大类。差压式传感器虽结构简单、量测稳定,但在低风速区段灵敏度不足;热线式则具备高灵敏、反应快速等优点,却容易受到现紊流或安装方式等影响,导致输出数据波动,进而影响量测精度。


针对此问题,eyc-tech以工程导向的角度重新设计气流量测架构,将热线式感测技术与导流结构整合,实现讯号稳定性与高解析兼具的解决方案。


风速与压差关系曲线图:

图一: 风速与压差(ΔP = ½ρV²)ρ=密度

显示风速与压差间的典型抛物线关系

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● 风速增加时,压差成平方级数成长

● 在低风速(如 < 2 m/s)时,压差变化很小 ⇒ 这也是差压式传感器在低速下灵敏度不足的原因



图二:压差与风速(V ∝ √ΔP)∝=成正比
显示风速是压差的平方根函数(V ∝ √ΔP)

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● 随压差增加,风速提升,但增幅趋缓
● 在低压差区段,风速变化不明显 ⇒ 灵敏度下降

导流结构的技术优势

eyc-tech将热线式与文丘里进行结合,透过导流结构稳定气流方向与流速分布,使流场更稳定、气流方向集中,进而提升量测准确性与输出一致性。此导流结构设计有两种形式:

● FDM06-P 采用多点平均风速测管(皮托管结构),用于取得管道截面上的代表性平均风速。

● FDM06-I则导入文丘里导流结构设计,以收缩扩张段导引气流通过感测区,形成稳定流速。

结合文丘里整流设计后的热线式传感器可维持稳定线性输出,在各风速范围皆具优良线性反应

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技术整合后的量测优势

导入皮托管或文丘里的导流结构后,热线式传感器能有效避开风向与乱流所带来的输出不稳定问题。整流后的气流进入感测区域时,其速度分布与流向已被控制在设计容差内,使热线感测元件能发挥最大性能,实现以下优势:

● 高灵敏度的线性输出

● 在低风速区间依然具备良好讯号解析能力

● 较高的可再现性与长期稳定性


实验室级校正机制,提升应用一致性

经由风洞、风量标准校准系统(音速喷嘴)实流校正,传感器可呈现更贴近应用场域的流量特性,有助于压缩空气系统、气体管线、或环控风速管理等场景中取得相对稳定的数据输出。


此校正方式的特点包括:

● 模拟实际管道内部流况,提高传感器在现场环境下之对应准确性

● 每支传感器进行多点校正与补偿资料建构,提供更高的准确度与可重复性


eyc-tech透过文丘里或平均风速测管导流结构设计、实验室级校正程序,搭配热线式风速的感测让其稳定性与再现性更优化,实现可靠的气流监测解决方案,满足多元应用对高精度与高稳定量测的需求。


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传感器种类:热质式传感器
量程比:100:1
输出:4 ... 20 mA / 0 ... 10 V / Relay / RS-485
精度:0.5 ... 60 m/s:±(1.5% of mv + 0.8 m/s)
护等级:IP65
感测器种类:热线式感测器
量程比:100:1
量测范围:0 ... 4000 m³/h
输出:4 ... 20 mA / 0 ... 10 V / Relay / RS-485
精度:±1.5% F.S.
防护等级:IP65
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