7435

بررسي عملكرد جريان‌سنج‌هاي ميكرو ترمال و مدل‌سازي‌هاي ارائه‌شده

1397

دكتر سيد حسن هاشم آبادي

جريان‌سنج‌هاي ميكرو-الكترو-مكانيكي يا همان MEMS در دهه 1960 معرفي شدند و ساخت آنها سال‌ها بعد امكان‌پذير شد. نوع حرارتي آن‌ها به دليل عدم وجود قطعه‌ي متحرك نسبت به نوع غير حرارتي مورد استقبال بيشتري قرار گرفته است. كوچك بودن اين نوع از جريان‌سنج‌ها علاوه بر كاهش توان مصرفي آن‌ها باعث افزايش دقت و ارزان بودن آن‌ها نيز مي‌باشد. جريان‌سنج‌هاي MEMS نوع حرارتي بر اساس ميزان تبادل حرارت بين گرم‌كن ميكرو و سيال در حال حركت عمل مي‌كنند. در اين گزارش ابتدا مقدمه‌اي از اين نوع جريان سنج‌ها آورده شده است و سپس در فصل دوم تعاريف مربوط به اين جريان‌سنج‌ها و تقسيم‌بندي‌هاي مختلف آنها توضيح داده شده‌اند. در فصل سوم كارهاي تحقيقاتي پيشين به طور جزئي مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. و در نهايت در فصل چهارم با توجه به فصل سوم، بررسي‌هايي روي اين گونه جريان‌سنج‌ها انجام شده است. كه به طور خلاصه مي‌توان به اين اشاره كرد كه سه روش حرارتي-مقاومتي، حرارتي-الكتريكي و حرارتي-الكترونيكي براي سازوكار آن‌ها ارائه گرديده كه از روش حرارتي-مقاومتي به دليل راحتي در ساخت و موجود بودن مواد بسياري جهت ساخت آن استقبال بيشتري شده است و همچنين روش پياده‌سازي اين سازوكارها نيز بر اساس سه پيكربندي فيلم داغ، گرماسنجي و زمان پرواز صورت مي‌گيرد كه در اين بين روش گرماسنجي به دليل راحتي به‌كارگيري و دقت بالاتر آن بيشترين استفاده را دارد. جريان‌سنج‌هاي MEMS نوع حرارتي به شدت كم مصرف هستند. در كارهاي تحقيقاتي صورت گرفته توان مصرفي 1/0 تا 500 ميلي وات مشاهده شده است. پارامترهاي فراواني كه در ساخت اين جريان‌سنج‌ها درگير هستند اين امكان را فراهم نمودند كه جريان‌سنج‌هايي با حساسيت‌ها و بازه‌هاي تشخيص مختلف توسعه داد كه انواع نيازهاي موجود در صنعت را پوشش مي‌دهند. نرخ اندازه‌گيري از 0 تا 2800 ميلي‌ليتر بر دقيقه در اين جريان‌سنج‌ها مشاهده شده است كه در بعضي از موارد به رزولوشن 30 نانوليتر بر دقيقه نيز دست يافته‌اند. در نتيجه با توجه به مزيت‌ آنها مي‌توان با افزايش حساسيت و استفاده از جريان‌هاي كنارگذر اين نوع جريان‌سنج‌ها را به صنايع با دبي بالا وارد كرد.

12/15/2018 12:00:00 AM

68322

1397/09/28