Перейти к: навигация, поиск

Наноструктуры. Математическая физика и моделирование, 2016, том 15, №2, 21–38

Н.А. Дюжев, Е.Э. Гусев, М.А. Махиборода, М.В. Катеев, К.В. Понкратов

Математическое моделирование и исследование условий работы датчика потока мембранного типа

Ключевые слова: частота Рамана, тепловой сенсор

Аннотация

В данной работе было проведено моделирование первичного преобразователя скорости потока газа мембранного типа на основе калориметрического принципа работы. Представлены две методики определения механических напряжений: с помощью профилометра по изгибу пластины и методом комбинационного рассеяния света по сдвигу частоты Рамана. Выполнена оптимизация технологического маршрута формирования мембраны для тепловых датчиков с целью минимизации механических напряжений внутри мембраны. Проведен сравнительный анализ численного моделирования зависимости разности температур терморезисторов при горизонтальном расположении чувствительного элемента с экспериментом. Рассмотрено несколько вариантов конструкции сенсора. Получен результат численного моделирования различных вариантов конструкции датчика. Проведен поиск оптимального положения датчика в трубе измеряемого газового потока для достижения максимальной чувствительности. Показано влияние рабочей среды на работу сенсора. Результаты проведенных исследований позволяют найти оптимальную конфигурацию теплового сенсора и его наилучшее расположение в потоке.

[ Полный текст статьи ]


Nanostructures. Mathematical physics and modelling, 2016, vol 15, №2, 21–38

N.А. Djuzhev, E.E. Gusev, M.A. Makhiboroda, M.V. Kateev, K.V. Ponkratov

Mathematical modeling and study of operation conditions of membrane type flow sensor

Keywords: Raman shift frequency, thermal sensor

Abstract

In this work it was the primary device is simulated gas flow rate through membrane type calorimetric principle of operation. We present two methods for determining mechanical stress: using profiler for bending plates and method of Raman scattering of light by the Raman shift frequency. The optimization of the process flow of forming a membrane for thermal sensors in order to minimize mechanical stresses within membrane. A comparative analysis of numerical simulation based thermistor temperature difference in horizontal arrangement of the sensor element with experiment. Considered include sensor structure. We get results of numerical modeling of different variants of the sensor. A search for optimal position of the sensor in pipe to flow gas to be measured in order to achieve maximum sensitivity. The influence of the working environment on the sensor performance. The results allow us to find the optimal configuration for the moment and location of thermal sensor.

[ Full text ]