Тензометрические измерительные преобразователи расхода газов, принцип работы. Расходомеры, основанные на изменении температуры чувствительного элемента ип.
Расходомеры, основанные на изменении температуры чувствительного элемента ИП.
В английском языке данные датчики носят названия hot wire. В струю воздуха помещается нагретый термистор. При увеличении скорости потока происходит охлаждение/нагревание чувствительного элемента (к примеру, известно, что при холодной ветреной погоде ощущение холода сильнее при равных температурах воздуха. Изменение сопротивления термистора, вызванное этим охлаждением, связано со скоростью воздушного потока. Недостатками термокондуктометрического датчика являются нелинейность передаточной характеристики, высокая инерционность, низкая чувствительность и точность, сложности в определении направления потока воздуха. Кроме того, материал терморезистора крайне неустойчив к санитарной обработке и механическим повреждениям. К преимуществам этого типа датчиков следует отнести крайне малое сопротивление потоку воздуха. Наиболее распространены данные датчики в наркознодыхательной аппаратуре, в частности в аппаратах фирма Draeger.
Расходомеры, основанные на определении дифференциального давления.
Расходомеры, основанные на определении дифференциального давления Принцип действия подобных устройств основан на изменении давления в воздушном потоке при наличии аэродинамического сопротивления этому потоку. Такие устройства применяются довольно часто, так как имеют почти линейные характеристики и позволяют производить измерения с приемлемой точностью. При прохождении потока воздуха через некоторое сопротивление (сетка, сужение трубки и т.д.) возникает перепад давления в потоке. Разность давлений зависит от скорости потока. Чтобы обеспечить ламинарность потока, используют резистивные элементы либо в виде набора капиллярных трубочек (трубки Лилли), либо в виде каналов (пневмотахометр Флейша), размещенных вдоль оси потока. Самым точным клиническим измерителем скорости воздушного потока является пневмотахометр Флейша. В таких пневмотахометрах скорость воздушного потока определяется как
Q = P/R, где P - падение давления на участке аэродинамического сопротивления. При этом предполагается, что R (радиус) остается постоянным. Для регистрации разности давлений перед резистивным элементом и последнего рационально использовать преобразователи дифференциального давления (ПДД), преобразующие разность давлений в электрический сигнал. Так как сопротивление воздуху резистивного элемента трубки Флейша мало, разность давлений на входе и на выходе трубки Флейша при дыхательных маневрах не превышает 200 Па. Для регистрации такой разности давлений необходимо
использовать датчик с высоким уровнем чувствительности. Сопротивление может значительно возрастать в результате накопления конденсированных водяных паров, содержащихся в выдыхаемом воздухе. Для устранения этого недостатка осуществляют нагрев элемента пневмотахометра. Однако при нагревании элемента изменяется температура воздуха (соответственно, меняется и давление) и соответственно требуется калибровка ИП (значительный минус).
