协普®绕线机成功发布热式微量流量计绕线机
协普成功发布热式微量流量计绕线机
------- 解决热管线圈缠绕工艺难题
流量计是工业生产中常用的仪器之一,最常见的比如生活中的各种水表,齿轮水表,电磁水表,超声波水表等等,根据行业应用的不同,化工、石油、制药、食品等行业同样有广泛应用,可以测量各种流体在给定时间内通过管道的体积或质量。方便在各流体自动化控制中进行测量。
但是在医疗、航空航天、军事等领域,我们可能需要测量微小的流体流量,在微流控工艺中,微型热式流体流量计也同样必需,它可以测量非常小的流体流量,从而帮助研究人员控制微流控设备中的流体流动,并优化设备性能。
再比如纯氧流体在呼吸机中的流量控制,医疗给药配比的流量控制,其流量当量极小,同时又要求极高的测量精度,所以,热式微量流量计应需求而出现。
热式微量流量计主要采用毛细管热量补偿的原理制作而成。在热式微量流量计中,流体经过一个细小的管道,在管道的外壁使用热式微量流量计绕线机缠绕非常细小的电加热线圈,此加热线圈通常采用细微的铂金电阻丝,直径在0.02-0.05mm之间。当流体流经此铂金电阻加热线圈时,流体的温度会稍稍增加,此时另一组使用热式微量流量计绕线机绕制的铂金电阻线圈可以感应到更高的电阻,控制器根据此电阻值转化成流量值。
微量流量计中的铂金电阻线圈直径非常小,而且质地脆弱,通电后会发热。当流体通过流量计毛细管时,流体会带走热式微量流量计绕线机绕制的铂金电阻线圈的热量,导致铂金电阻线圈温度下降。为了保持铂金电阻线圈的温度稳定,微量流量计会根据测量需要提供一定的电流,以保持热丝的温度绐终在一个恒定的工作温度上。再通过测量提供给热丝的电流变化,就可以得出流体的质量流量。
热式微量流量计有很多优点,主要优点是精度较高,能够测量流量范围较小的微小流体,精度通常可以在1%以内。再就是体积小,可以方便的设计成模块单元,方便安排排布。还可以直接输出电信号,与数据采集器通讯便捷。
但是其制造难度高,特别是铂金电阻加热线圈,需要热式微量流量计绕线机,在一根直径极小的毛细管上绕制直径0.02-0.05的铂金丝,铂金丝的直径小本身质地较脆弱,毛细管同样需要克服在缠绕过程中铂金丝张力引起的径向位移,而且要求排列整齐,张力稳定,电阻一致,所以其工艺难度极高,目前这种热式微量流量计绕线机微精密缠绕技术长期由日本,荷兰,德国的传感器企业所撑握。
国内的精密绕线机制造体系从低端走向高端,存在着巨大的挑战,因为在制造设备环节上存在不足,并不只是热式微量流量计绕线机等个别设备的问题,而是整个精密绕线机产业都缺乏自主开发的条件,业界长时间热衷于模仿国外同业技术,而使用者长期迷信进口设备,也是国内绕线机企业缺乏自主开发的条件之一,所以国产热式微量流量计成本一直居高不下。
所以,协普作为国内专注于特殊精密缠绕的技术公司,多年来关注此一领域,并受邀于国内相关领域的科技公司,科研院所,将开发热式微量流量计绕线机提上日程。
目前,协普已经掌握的热式微量流量计绕线机最先进的工艺是直径0.35的毛细管绕制0.02mm铂金丝,呈整列状态,其工艺效率,绕制方案同比国外同业亦具有先进性。我们在成功开发热式微量流量计绕线机,国内使用单位不必再迷信进口热式微量流量计绕线机的先进性。
国内微流量传感器企业发展这么多年,已经和国外绕线机供应商形成了一种默契度,多年的合作可能很难瞬间打破,也是出于这种考量,协普从一些细分特性较强的绕线机种类,比如光纤绕线机,带绊钛板绕线机,扫描式电镜线圈绕线机,极化线栅绕线机,热式微量流量计绕线机等,寻找突破口。
当然无论是外部原因还是内在原因,都能反映出一个问题,就是我国的精密绕线机产业确实还有很大的进步空间,并不是发布一种绕线机就能证明国产精密绕线机已经崛起。
目前,协普的热式微量流量计绕线机广泛应用于体外循环、呼吸机、血气分析仪等医疗设备的热式微量传感器中,也应用于监测车辆尾气的排放情况,飞机油箱油位的监测,以及引擎流体的流量控制等自动控制领域。