气动传感技术的应用

　　根据流体静力学和流体动力学的原理，把压缩空气作为煤介，将物理量转换成气动参量(压力P、流量Q)的元件，称为气动传感器。利用气动传感器对各种物理量进行检测的技术可称为气动传感技术。

　　由气动传感技术所引出的气动检测量仪，从大类分，有压力式气动量仪和流量式气动量仪。压力式气动量仪中又有背压式和差压式之分;具体结构上又有水柱式、薄膜式、膜盒式和波纹管式等。流量式量仪主要有浮标式气动量仪。这些量仪的放大倍率达数千倍至数万倍。测量也从单参数测量发展到多参数测量;由静态测量发展到动态测量;由单一的气动测量　　发展到与机械、电子、光学等相组合的组合式量仪。

　　采用气动检测系统，可以减刁恻量误差，提高测量精度和效率，且有利于实现检测的自动化。

　　气动传感器的工作原理

　　气动传感器的基本结构为喷嘴挡板机构。普通喷嘴挡板机构如图l所示。图1一a为平行喷嘴档板机构，图1-b为不平行喷嘴挡板机构。经过洁净干燥和稳压处理的气流，以恒定的压力Pg从进气喷嘴1进入测量系统，从测量喷嘴3逸入大气。如果没有挡板，气流将通畅地流人大气中。当挡板靠近测量喷嘴时，气流受菌，在气室:内雏成测量压力(背压)Pc，其值可按下式计算。

     　该式为喷嘴挡板机构的压力特性方程。在确定的测量系统中，测量压力Pc仅随测量间隙z的变化而变化。其特性曲线如图2一b所示。在Z0一Z1段，测t压力与测量间隙成线性关系.其直线段的斜率为:

     　这一公式表明，当改变喷嘴挡板机构的进气喷嘴和测量喷嘴的直径时，可以得到不同斜率的Pc一Z线性段。因此，当用相应的压力计测量出背压Pc的值后，便能得到测量间隙z的大小，这就形成了压力式气动测量。

　　由实验测定，当流过喷嘴挡板机构的气流速度小于音速，且Pg=(1~1.89)Pc时，流过该机构的流量可按F式计算:

　　这一公式表明，改变喷嘴挡板机构的测量喷嘴d的大小，可以改变Q一Z线性段的斜率.因此，当用相应的流量计测量出流量Q的值后，便能得知测量间隙z的大小，这就形成了流量式气动mll量。所以气动测量便有压力式测量和流量式测量两个分支。

　　对于不平行喷嘴挡板机构，上.述压力特性方程和流量特性方程仍然适用。但当挡板盖住测量喷嘴时，由于仍然存在着缝隙，所以仍有气流流过。该流量相当于平行喷嘴挡板机构中测量间隙为某值zR时的流量，这个ZR就称为当量间隙。因此也就有当量流量QR和当量气室背压PR(见图2中的虚线)。在应用特性方程进行计算时，应考虑ZR的影响。因此，计算的测量间隙Z计=Z’+ZR(式中Z’为测量喷嘴端面到圆柱体挡板最高素线之间的距离)。