Z uporabo tehnologije IoT na industrijskih področjih je industrijski internet postal smer in trend razvoja. Parametri pretoka plina so bistveni podatki za industrijsko proizvodnjo, merjenje znanstvenih eksperimentov in različne ekonomske izračune ter tvorijo ključno komponento merjenja energije. Njihova uporaba v industrijski avtomatizaciji je vedno bolj razširjena. V današnjem času postaja vloga senzorjev pretoka plina v nacionalnem gospodarstvu vse pomembnejša: prisotni so v sektorjih, kot so zemeljski plin, metalurgija, rudarstvo, nafta, letalstvo, industrijska embalaža in industrijski čisti prostori. Spodaj raziskujemo ustrezne aplikacije senzorjev pretoka v industrijskih okoljih.
Instrumenti za merjenje pretoka tekočine so skupaj imenovani merilniki pretoka ali merilniki pretoka in se uvrščajo med najbolj kritične naprave v industrijskih meritvah. Merjenje pretoka tekočine ima ključno vlogo v industrijski avtomatizirani proizvodnji in nadzoru procesov. Tekočine so na splošno razvrščene v tekoče in plinaste medije, pri čemer so senzorji pretoka ključne komponente za merjenje obeh.
Z merjenjem pretoka plina lahko spremljamo pretočne procese, avtomatiziramo krmiljenje proizvodnje in izvajamo upravljanje z energijo. V naprednih preciznih proizvodnih obratih-kot so tisti, ki proizvajajo rezine ali precizne instrumente-mora proizvodnja potekati v čistih prostorih. Zrak v teh čistih prostorih mora dosegati stopnje čistosti razreda 1.000 ali celo razreda 100, da izpolnjuje proizvodne zahteve. Ti zaprti čisti prostori zahtevajo dnevno zamenjavo s čistim zrakom. To zahteva senzorje pretoka za avtomatsko spremljanje in krmiljenje, ki zagotavljajo izpolnjevanje proizvodnih potreb, hkrati pa preprečujejo nepotrebno prekomerno porabo energije, s čimer se učinkovito izboljša razmerje vhod-izhod. Senzor masnega pretoka plina Siargo FS4001 uporablja lastniški senzor pretoka MEMS družbe Siargo in tehnologijo pakiranja. Njegovo merilno območje sega od 0 do 30 sccm do 0 do 1000 sccm. Pretok vsakega modela je dosežen s posebej oblikovano embalažo in inteligentno elektroniko za zagotavljanje optimalne občutljivosti.
Ohišje je izdelano iz kemično inertnega in toplotno stabilnega polikarbonatnega materiala. Odlikuje ga visokotlačna ocena 5 BAR (73 PSI), ki izkorišča edinstveno arhitekturo čipov MEMS podjetja Siargo, posebno tehnologijo pakiranja in robustno ohišje senzorja. Aplikacije obsegajo širok razpon, vključno z instrumentacijo (npr. plinska kromatografija-masna spektrometrija), odkrivanjem puščanja, nadzorom procesov, merjenjem pretoka plina in medicinskimi aplikacijami. FS4001 potrebuje napajanje od 8 do 24 VDC, da zagotovi analogni in/ali digitalni uporabniški vmesnik. Analogni izhod je linearen od 0,5 do 4,5 VDC, kar ustreza pretoku od 0 do polne -skale. Digitalni izhod se prenaša preko RS232. Komunikacijski protokol RS232 najdete v tem priročniku.
Drugič, na podlagi industrijskih aplikacij lahko senzorje razvrstimo v vrste pretoka in mikro{0}}toka. Na primer, nadzor mikro-pretoka je bistvenega pomena za doseganje optimalnega spremljanja v scenarijih, kot je dodajanje kisika za katalitične reakcije ali polnjenje z dušikom v embalaži krompirjevega čipsa. Mikro-senzor pretoka F1031, ki ga ponuja Gcain.com, uporablja termodinamična načela za zaznavanje pretoka plina znotraj pretočnega kanala, kar zagotavlja odlično natančnost in ponovljivost. Mikro-senzor pretoka F1031 vključuje notranji temperaturni senzor, pri čemer je vsaka enota podvržena lastniškemu umerjanju temperaturne kompenzacije. Ima tudi linearni analogni napetostni izhod za priročno uporabo.
Čip je sestavljen iz dveh nizov termočlenov in grelnega upora: nizi termočlenov so simetrično nameščeni pred in za grelnim uporom; topli spoji grelnega upora in termočlenov so nameščeni na toplotno izolirano podlago. Grelni upor ogreva stike termoelementa. Temperaturni gradient med vročim in hladnim spojem ustvari izhodno napetost-intrinzični Seebeckov učinek. Ko tekočina miruje, izoterme simetrično zasledujejo ravno črto, pravokotno na sredino grelnega upora, pri čemer ohranjajo enake temperature na simetričnih točkah na obeh straneh. Ko tekočina teče od leve proti desni, se izoterme nagibajo proti desni. Temperature na simetričnih položajih na obeh straneh grelnega elementa niso več enake. To temperaturno razliko je mogoče izmeriti s termoelementi, nameščenimi na obeh straneh grelnega elementa. Ker je prenos toplote v tekočini odvisen izključno od mase tekočine in njene toplotne kapacitete, lahko senzor neposredno meri masni pretok tekočine.
Poleg tega so industrijske aplikacije, ki za proizvodnjo potrebujejo dušik, amoniak ali inertne pline, za merjenje in spremljanje odvisne od senzorjev pretoka plina. Senzorji masnega pretoka serije FS4000, ki jih ponuja GCA, uporabljajo tehnologijo senzorjev pretoka MEMS in tehnologijo inteligentnega elektronskega nadzora, razvito posebej za splošno spremljanje pretoka plina. Ta senzor neposredno meri masni pretok plina z nizko izgubo tlaka. Primeren je za spremljanje prečiščenega zraka ali pretoka dušika in se lahko uporablja tudi v okoljskih vzorčevalnikih (kot so kromatografski instrumenti). Senzor masnega pretoka FS4003 ima notranji premer cevi 3 mm in ponuja stroškovno-učinkovit obseg meritev do 5 SLPM. Primeren je za števce delcev in različne analitične instrumente. Senzor masnega pretoka FS4008 ima notranji premer cevi 8 mm in merilno območje do 50 SLPM. Lahko se uporablja v opremi za anestezijo in aplikacijah za odkrivanje čistih plinov, kot so vzorčevalci zraka in analizatorji plina.