Primjenom IoT tehnologije u industrijskim oblastima, industrijski internet je postao pravac i trend razvoja. Parametri protoka gasa su bitni podaci za industrijsku proizvodnju, naučna eksperimentalna mjerenja i razne ekonomske proračune, čineći ključnu komponentu mjerenja energije. Njihova primjena u industrijskoj automatizaciji je sve raširenija. U današnjoj eri, uloga senzora protoka gasa u nacionalnoj ekonomiji postaje sve istaknutija: prisutni su u sektorima kao što su prirodni gas, metalurgija, rudarstvo, nafta, avijacija, industrijska ambalaža i industrijske čiste sobe. U nastavku istražujemo relevantne primjene senzora protoka u industrijskim okruženjima.
Instrumenti za mjerenje protoka fluida zajednički se nazivaju mjerači protoka ili mjerači protoka, koji se svrstavaju među najkritičnije uređaje u industrijskom mjerenju. Mjerenje protoka fluida ima vitalnu poziciju u industrijskoj automatiziranoj proizvodnji i kontroli procesa. Fluidi su široko kategorizirani u tečne i plinovite medije, sa senzorima protoka koji služe kao ključne komponente za mjerenje oba.
Mjerenjem protoka plina moguće je pratiti procese protoka, automatizirati kontrolu proizvodnje i implementirati upravljanje energijom. U naprednim postrojenjima za preciznu proizvodnju-kao što su oni za proizvodnju pločica ili preciznih instrumenata-proizvodnja se mora odvijati u čistim prostorijama. Vazduh u ovim čistim prostorijama mora dostići nivoe čistoće klase 1.000 ili čak klase 100 da bi zadovoljio proizvodne zahteve. Ove zatvorene čiste prostorije zahtijevaju svakodnevnu zamjenu čistim zrakom. Ovo zahtijeva senzore protoka za automatizirano praćenje i kontrolu, osiguravajući zadovoljenje proizvodnih potreba uz sprječavanje nepotrebne prekomjerne potrošnje energije, čime se efektivno poboljšava ulaz{9}}izlazni omjer. Siargo FS4001 senzor masenog protoka gasa koristi Siargov vlasnički MEMS senzor protoka i tehnologiju pakovanja. Njegov mjerni opseg se proteže od 0 do 30 sccm do 0 do 1000 sccm. Brzina protoka svakog modela je postignuta kroz posebno dizajnirano pakovanje i inteligentnu elektroniku za pružanje optimalne osjetljivosti.
Kućište je izrađeno od hemijski inertnog i termički stabilnog polikarbonatnog materijala. Odlikuje ga ocjenom visokog tlaka od 5 BAR (73 PSI), koristi od Siargo jedinstvene arhitekture MEMS čipa, specijalizirane tehnologije pakiranja i robusnog kućišta senzora. Primjene obuhvataju širok raspon uključujući instrumentaciju (npr. gasnu hromatografiju-masenu spektrometriju), detekciju curenja, kontrolu procesa, mjerenje protoka gasa i medicinske primjene. FS4001 zahtijeva napajanje od 8 do 24 VDC za pružanje analognog i/ili digitalnog korisničkog interfejsa. Analogni izlaz je linearan od 0,5 do 4,5 VDC, što odgovara protoku od 0 do pune{15}}skale. Digitalni izlaz se prenosi preko RS232. Komunikacijski protokol RS232 se može naći u ovom priručniku.
Drugo, na osnovu industrijskih aplikacija, senzori se mogu kategorizirati u tipove protoka i mikro{0}}protoka. Na primjer, mikro-kontrola protoka je neophodna za postizanje optimalnog nadzora u scenarijima kao što je dodavanje kiseonika za katalitičke reakcije ili punjenje azotom u pakovanje čipsa. Mikro-senzor protoka F1031 koji nudi Gcain.com koristi termodinamičke principe za detekciju protoka gasa unutar protočnog kanala, pružajući odličnu tačnost i ponovljivost. F1031 mikro{9}}senzor protoka uključuje interni temperaturni senzor, pri čemu svaka jedinica prolazi kroz kalibraciju kompenzacije temperature. Takođe ima linearni analogni naponski izlaz za praktičnu upotrebu.
Čip se sastoji od dva snopa termoelementa i otpornika za grijanje: snopovi termoelemenata su simetrično postavljeni uzvodno i nizvodno od otpornika za grijanje; Topli spojevi grejnog otpornika i termoelementa su montirani na termički izolovanoj bazi. Otpornik za grijanje zagrijava spojeve termoelemenata. Gradijent temperature između toplih i hladnih spojeva stvara izlazni napon-svojstveni Seebeck efekat. Kada fluid miruje, izoterme simetrično prate pravu liniju okomitu na centar otpornika za grijanje, održavajući jednake temperature u simetričnim točkama na obje strane. Kako tečnost teče s lijeva na desno, izoterme se naginju udesno. Temperature na simetričnim pozicijama na obje strane grijaćeg elementa više nisu jednake. Ova temperaturna razlika može se izmjeriti pomoću termoelementa postavljenih na obje strane grijaćeg elementa. Pošto prenos toplote u fluidu zavisi isključivo od mase fluida i njegovog toplotnog kapaciteta, senzor može direktno da meri protok mase fluida.
Nadalje, industrijske primjene koje zahtijevaju dušik, amonijak ili inertne plinove za proizvodnju oslanjaju se na senzore protoka plina za mjerenje i nadzor. Senzori masenog protoka serije FS4000 koje nudi GCA koriste MEMS tehnologiju senzora protoka i inteligentnu elektronsku kontrolnu tehnologiju, razvijenu posebno za opšte praćenje protoka gasa. Ovaj senzor direktno meri maseni protok gasa sa malim gubitkom pritiska. Pogodan je za praćenje protoka pročišćenog zraka ili azota, a može se koristiti i u uzorkovanjima okoliša (kao što su instrumenti za hromatografiju). Senzor masenog protoka FS4003 ima unutrašnji prečnik cijevi od 3 mm i nudi -isplativ raspon mjerenja do 5 SLPM. Pogodan je za brojače čestica i razne analitičke instrumente. Senzor masenog protoka FS4008 ima unutrašnji prečnik cevi od 8 mm i opseg merenja do 50 SLPM. Može se koristiti u opremi za anesteziju i aplikacijama za detekciju čistog plina, kao što su uzorkivači zraka i analizatori plina.