摘要：本文介紹了TF100熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)在汽車檢測時(shí)的作用、特點(diǎn)、安裝、應(yīng)用注意事項(xiàng)及與其他設(shè)備組成完整汽車尾氣檢測系統(tǒng)的方案
1、引言
隨著汽車數(shù)量日益增多，汽車尾氣污染也日益顯露出來，世界各國都對此發(fā)布了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，我國根據(jù)具體情況也就此問題頒發(fā)了限制汽車尾氣排放的相關(guān)法令、法規(guī)。無論是國內(nèi)、國外，各汽車廠家都相繼研發(fā)了汽車尾氣的檢測設(shè)備。這種設(shè)備不但具備分析汽車排放尾氣是否符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的功能，而且還具備分析汽車發(fā)動機(jī)故障的功能，也可以作為檢測汽車各性能的重要工具。下面就上海比亞迪公司研發(fā)的具有自主版權(quán)的《汽車綜合參數(shù)檢測系統(tǒng)》中應(yīng)用的TF100熱式質(zhì)量流量計(jì)作一介紹。
2、TF100熱式質(zhì)量流量計(jì)的介紹
TF100熱式質(zhì)量流量計(jì)是SAISORS（中國）公司針對汽車尾氣測量的測量儀表。SAISORS公司在氣體質(zhì)量測量方面已有將近20年成成功經(jīng)驗(yàn)，SAISORS（中國）公司也已在國內(nèi)成功運(yùn)做了近三年，在氣體測量方面，有著豐富的經(jīng)驗(yàn)。我司在應(yīng)用《汽車綜合參數(shù)檢測系統(tǒng)》項(xiàng)目中，先后采用了國外某種品牌和國內(nèi)的某種品牌的熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)都因?qū)嶋H測量結(jié)果和理論數(shù)據(jù)相差太大應(yīng)用效果的均不理想。SAISORS（中國）公司生產(chǎn)的TF100產(chǎn)品是針對汽車尾氣產(chǎn)品，用此產(chǎn)品后效果比較理想，達(dá)到了我們設(shè)計(jì)精度。實(shí)際產(chǎn)品圖片。
特點(diǎn)：探桿有標(biāo)度尺，方便安裝；分體式設(shè)計(jì)（50米），適合高溫應(yīng)用；穩(wěn)定可靠，精度高；高溫、高濕、污氣體場所適合應(yīng)用；
主要原理：
汽車在不同速度時(shí)發(fā)動機(jī)的排氣量不同、排氣壓力不同、氣體溫度不同，根據(jù)此可以推算出汽車的發(fā)動機(jī)性能情況。根據(jù)插入到管路的氣體分析探頭可以分析汽車在不同速度下的排放尾氣，從而判別汽車排放是否符合相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。其中熱式質(zhì)量流量計(jì)擔(dān)負(fù)著重要工作，負(fù)責(zé)排氣量、溫度測量、壓力測量，這些數(shù)據(jù)也是測量發(fā)動機(jī)工作能力的重要參數(shù)，同時(shí)也是廣大汽車維護(hù)人員維護(hù)時(shí)的重要依據(jù)。
大家知道，尾氣測量比較復(fù)雜，它的成分測量、排氣量測量對發(fā)動機(jī)及整機(jī)性能至關(guān)重要，因而要保證系統(tǒng)的準(zhǔn)確度3%，就得保證系統(tǒng)各功能的準(zhǔn)確度。通過我們實(shí)際測試，達(dá)到了我們zui初的設(shè)計(jì)精度。
2.1熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)原理
探頭有兩個(gè)探針，一個(gè)是加熱探針，內(nèi)含高精度PT20電阻；另一個(gè)是基準(zhǔn)探針，內(nèi)含高精度PT1000電阻。加熱探針測量風(fēng)速；基準(zhǔn)探針測量風(fēng)速的溫度。
我們知道，熱式質(zhì)量流量計(jì)是基于熱擴(kuò)散技術(shù)的。插入到流體中的探頭，由于受到介質(zhì)流動速度的影響，受加熱的流量探針的熱量會損失，那么，它的熱量損失與流體的質(zhì)量流量的關(guān)系可用下列數(shù)學(xué)模型表達(dá)：
P/△T=A+B（Q）m————————————（1）
其中：P表示消耗功率，△T表示兩個(gè)探針之間的溫度差，Q表示質(zhì)量流量，m表示指數(shù)系數(shù)，A、B是與氣體物理性質(zhì)有關(guān)的常數(shù)。從公式（1）可以看出加熱探頭的功率與溫度差的比值就是流體的質(zhì)量流量。如果我們把△T保持不變，根據(jù)消耗功率與流體的質(zhì)量流量關(guān)系來測量流體的流量，這種方法我們就稱為“恒溫差”法，它的優(yōu)點(diǎn)就是：在小流量點(diǎn)非常靈敏，zui小可以到0.05m/s，而且有很好的線性度；流速響應(yīng)快，zui小可達(dá)250ms。量程比寬，一般都大于100：1，但這種原理也有缺點(diǎn)，90m/s以上量程段靈敏度較差，這也取決于傳感器的制作工藝水平。
2.2TF100熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)的安裝
TF100分體式熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)的安裝非常簡單，按照“*后五”的原則。我們選用的是DN80管道，在DN80管道上焊個(gè)M27X1.5的基座，用帶有探頭的相同規(guī)格的鎖緊頭擰在管道的螺紋中。轉(zhuǎn)接頭固定在設(shè)備上相應(yīng)位置就可以了。
2.3TF100熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)的安裝注意事項(xiàng)
要保證測量系統(tǒng)的精度要求，除了要求所配接的儀表精度外，正確的安裝也起著一定作用。原則上安裝應(yīng)遵循傳感器探頭垂直與管道，若現(xiàn)場不允許，傾斜角度不得大于±20°。TF100熱式質(zhì)量流量計(jì)的電流輸出（標(biāo)準(zhǔn)的4～20mA）是有源的。分兩路輸出：一路是流速信號；另一路是介質(zhì)溫度信號。如果現(xiàn)場干擾大，可配接信號隔離器。一方面起隔離現(xiàn)場的干擾信號，保證后接儀表或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定；另一方面，也起著把信號從有源到無源的轉(zhuǎn)換作用，更便于與PLC、采集卡對無源信號的需求。TF100熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是不但可以測量流體流量和溫度，而且還可以輸出控制接點(diǎn)。
我們知道：熱式質(zhì)量流量計(jì)是基于熱擴(kuò)散原理制作的，因而在含高濕、水珠、水蒸氣的場所應(yīng)用受限制。一般的熱式質(zhì)量流量計(jì)在此方面的應(yīng)用不理想，而SAILSORS公司的TF100熱式質(zhì)量流量計(jì)在此方面有特點(diǎn)，應(yīng)用效果比較理想。具體方法是：1）、在上游安裝技術(shù)的濾網(wǎng)，下游安裝排氣電機(jī)組成一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)，這種濾網(wǎng)壓力損失小，但能濾去水珠。2）、軟件上有對高濕、水蒸氣情況的補(bǔ)償算法及不同組分氣體的補(bǔ)償系數(shù)。
3、汽車綜合參數(shù)檢測系統(tǒng)的解決車方案 主要原理：
汽車在不同速度時(shí)發(fā)動機(jī)的排氣量不同、排氣壓力不同、氣體溫度不同，根據(jù)此可以推算出汽車的發(fā)動機(jī)性能情況。根據(jù)插入到管路的氣體分析探頭可以分析汽車在不同速度下的排放尾氣，從而判別汽車排放是否符合相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。其中熱式質(zhì)量流量計(jì)擔(dān)負(fù)著重要工作，負(fù)責(zé)排氣量、溫度測量、壓力測量，這些數(shù)據(jù)也是測量發(fā)動機(jī)工作能力的重要參數(shù)，同時(shí)也是廣大汽車維護(hù)人員維護(hù)時(shí)的重要依據(jù)。
大家知道，尾氣測量比較復(fù)雜，它的成分測量、排氣量測量對發(fā)動機(jī)及整機(jī)性能至關(guān)重要，因而要保證系統(tǒng)的準(zhǔn)確度3%，就得保證系統(tǒng)各功能的準(zhǔn)確度。通過我們實(shí)際測試，達(dá)到了我們zui初的設(shè)計(jì)精度。
TF100熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)實(shí)際測試曲線如圖系列1
4、結(jié)束語
SAILSORS公司的TF100熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)的高可靠性和重復(fù)性，以及現(xiàn)場的免維護(hù)性，諸多優(yōu)點(diǎn)使該產(chǎn)品在汽車尾氣測量系統(tǒng)中發(fā)揮的作用日益明顯。它不但適用在汽車制造廠，也同樣適用在機(jī)動車檢測部門和汽車修理行業(yè)，為汽車尾氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)提供了重要保證。
SAILSORS公司一直致力于熱式質(zhì)量流量計(jì)的開發(fā)和研究，深刻的了解了其在各行各業(yè)的應(yīng)用。同時(shí)也更致力于以*的技術(shù)，的服務(wù)，準(zhǔn)確的系統(tǒng)解決方案服務(wù)于中國企業(yè)。
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