气体质量流量计在移动式防爆供气柜流量监测中的应用方案

2022-11-29 16:28

目前随着科学技术的发展，实验室仪器的增加，需要用到各种气体，其中包含易燃易爆、有毒、腐蚀性等气体，因为在该气体存放在室内（仪器房间）有较大的安全隐患，使用不当就会造成爆炸及人员伤亡，因此需要移动式防爆供气柜。

移动式防爆供气柜用于对易燃易爆、有毒、腐蚀性气体的安全存储及使用，具有更强的安全性，便于气源部分的通风以及存放，气瓶的更换也不需要运送到楼层内进行换置，移动式防爆供气柜能够达到人瓶分离的效果，以保障实验室人员的安全的同时更加便捷了气源的统一性管理。而对于防爆柜来说，吹扫（换气）时间是一个相当重要的安全指标。

吹扫是指在防爆正压柜起动前用保护性气体充入正压外壳内置换外壳内部的可燃性气体的过程。扫结束后正压外壳内充满了保护性气体，此时才允许对设备通电，启动设备。吹扫（换气）时间是指对正压外壳充入5倍外壳（包括输送管道）容积的保护性气体量所需的时间。显然，吹扫时间与充入正压外壳的保护性气体的压力、流量有关。

在防爆机柜使用的过程中，为了确保安全，防爆机柜内通常需要安装气体泄放阀，然而普通的气体泄放阀不具有防爆的功能。在使用的过程中，由于不能对释放气体的流量进行测量，在对换气时间进行计算时，只能根据被保护柜体的容积大小和估计的流量进行人工计算，为了确保正压防爆机柜的使用安全，需要在柜体内供应足够的换气量，而增加换气量需要增加换气的时间，柜体就需要较长的换气时间，这样就浪费了换气时间，还浪费了气体资源。因此需要安装气体流量计，工采网美国Siargo 便携式气体质量流量计－MF5700是基于矽翔微机电系统有限公司自主研制的MEMS流量传感芯片，其原理是利用流动气体传热传质的依存关系，在其上、下游产生温度变化而得到气体的质量流量。

气体质量流量计在移动式防爆供气柜流量监测中的应用方案

该流量计同时实现热源的产生与温度的测量。当芯片处于工作状态时，在传感器的周边形成稳定的温度场分布。一旦一定质量的气体流过传感器时，气体的流动将破坏该温度场的分布，形成特定的、取决于该气体的质量和速度的温度场分布。微机电系统流量计芯片上的传感器将测量这一变化并把这一变化转换为电信号，由一个专门的电路变送器对此信号进行放大、调理并作线性化处理。由于不同质量的气体对传感器的周边形成稳定的温度场分布所产生的扰动不同，因而能测量气体的质量流量或总流量。下图为该系列流量计的原理框图。

气体质量流量计在移动式防爆供气柜流量监测中的应用方案