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气体密度传感器应用:空气和氮气的密度测量

1.

本系列快速测试旨在展示虹科DGF-I1 气体密度传感器在运行过程中所能达到的工作精度。由于空气和氮气密度范围相似,试验结果得到证实 DGF-I气体密度传感器的性能满足了我们的期望。

2.

氮气(Nitrogen) 4.5 干燥的空气
PanGas(材料编号6430112) 空气压缩机

3.

使用虹科气体密度传感器 DGF-I1 测量密度。上述气体以恒定流速通过传感器一段时间。传感器的记录功能每秒记录一次密度、温度、压力和参考密度的读数。

4. HK-

DGF-I1 密度传感器的直径为 33.5 mm,长度为 63 mm,设计结构紧凑,即使在狭小的空间内也能轻松实现集成。传感器可直接拧入气管或气罐,采用集成连接; 过滤器可以防止污染。读数通过 RS485 接口传输到上级系统。响应时间只有5。s,实时测量可实现。

可测介质(但不止):

氢气 (H2) ? 氦气 (He) ? 氮气 (N2) ? 氧气 (O2) ? 二氧化碳 (CO2) ? 氩气 (Ar)

图1:DGF-I1 气体密度传感器

5.

图2为测试装置。五个并联热质量流量控制器 (MFC), 各种纯气体可以交替流过传感器。排气装置安装在传感器侧开口处,有利于壳体内的气体交换,从而优化反应时间。

图 2 – 气体混合器的设计|①供气端 ②热质量流量控制器 (MFC) ③静态混合器④密度传感器:TrueDyne DGF-I1

6.

为了更好地评估测量结果,我们进行了数据采样-每种介质处于稳定状态100 计算密度、压力、温度和参考密度(T = 0 °C,p = 1.01325 bar abs)的平均值。

图 3 显示测量值的反应时间和稳定性; DGF-I1 输出的参考密度和参考密度 0 °C 和 1.01325 bar 在绝对压力下计算的参考密度。

表1:计算平均值和参考密度

图3: 空气和 N2 的测量结果|①参考密度Air – 干燥空气②参考密度N2 – 氮气数据提取表A?数据提取表B

图 4 和图 5 气体密度传感器的可重复性能是测量参考密度的频率分布图。

图4:参考密度分布 - 干燥空气

图5:参考密度分布 - 氮气

读数与平均值相同;两种介质的等级宽度定义为 0.001 kg/m3。

图 3 中标字段 A 和 B,为表 2(5—15s)和表3(160—170s)原始数据的来源。

表 2 – 空气和氮气的测量结果 – 5—15秒

表 3 – 空气和氮气 的测量结果 – 160—170秒

结论:从测量结果和计算结果可以看出,DGF气体密度传感器测量结果准确稳定,反应时间短,实现了实时测量 DGF-I气体密度传感器的性能满足了我们的期望。

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