熱線風速結合導流設計：氣流監控再進化

 

在氣體流量與風速監控領域，如何在變化多端的現場氣流環境中，取得穩定、精準的呈現量測結果，始終是一項技術挑戰。尤其在製程控制、無塵室、空壓能源管理等場景，風速數據不只是單一參數，更是驅動整體系統控制策略的基礎依據。

 

目前市面常見的風速感測技術包括差壓式與熱線式兩大類。差壓式傳感器雖結構簡單、量測穩定，但在低風速區段靈敏度不足；熱線式則具備高靈敏、反應快速等優點，卻容易受到現紊流或安裝方式等影響，導致輸出數據波動，進而影響量測精度。

 

針對此問題，eyc-tech以工程導向的角度重新設計氣流量測架構，將熱線式感測技術與導流結構整合，實現訊號穩定性與高解析兼具的解決方案。

 

風速與壓差關係曲線圖:

圖一： 風速與壓差（ΔP = ½ρV²）ρ=密度

顯示風速與壓差間的典型拋物線關係

● 風速增加時，壓差成平方級數成長
● 在低風速（如 < 2 m/s）時，壓差變化很小 ⇒ 這也是差壓式傳感器在低速下靈敏度不足的原因

圖二：壓差與風速（V ∝ √ΔP）∝=成正比
顯示風速是壓差的平方根函數（V ∝ √ΔP）

● 隨壓差增加，風速提升，但增幅趨緩
● 在低壓差區段，風速變化不明顯 ⇒ 靈敏度下降
 

導流結構的技術優勢

eyc-tech將熱線式與文丘里進行結合，透過導流結構穩定氣流方向與流速分佈，使流場更穩定、氣流方向集中，進而提升量測準確性與輸出一致性。此導流結構設計有兩種形式：

● FDM06-P 採用多點平均風速測管(皮托管結構)，用於取得管道截面上的代表性平均風速。

● FDM06-I則導入文丘里導流結構設計，以收縮擴張段導引氣流通過感測區，形成穩定流速。

結合文丘里整流設計後的熱線式傳感器可維持穩定線性輸出，在各風速範圍皆具優良線性反應

技術整合後的量測優勢

導入皮托管或文丘里的導流結構後，熱線式傳感器能有效避開風向與亂流所帶來的輸出不穩定問題。整流後的氣流進入感測區域時，其速度分佈與流向已被控制在設計容差內，使熱線感測元件能發揮最大性能，實現以下優勢：

● 高靈敏度的線性輸出

● 在低風速區間依然具備良好訊號解析能力

● 較高的可再現性與長期穩定性

 

實驗室級校正機制，提升應用一致性

經由風洞、風量標準校準系統(音速噴嘴)實流校正，傳感器可呈現更貼近應用場域的流量特性，有助於壓縮空氣系統、氣體管線、或環控風速管理等場景中取得相對穩定的數據輸出。

 

此校正方式的特點包括：

● 模擬實際管道內部流況，提高傳感器在現場環境下之對應準確性

● 每支傳感器進行多點校正與補償資料建構，提供更高的準確度與可重複性

 

eyc-tech透過文丘里或平均風速測管導流結構設計、實驗室級校正程序，搭配熱線式風速的感測讓其穩定性與再現性更優化，實現可靠的氣流監測解決方案，滿足多元應用對高精度與高穩定量測的需求。

FDM06-P 平均風速測管熱質式流量計

感測器種類：熱質式感測器
量程比：100：1
輸出：4 ... 20 mA / 0 ... 10 V / Relay / RS-485
精度：0.5 ... 60 m/s：±(1.5% of mv + 0.8 m/s)
防護等級：IP65

FDM06-I 文丘里熱質式流量計

感測器種類：熱線式感測器
量程比：100：1
量測範圍：0 ... 4000 m³/h
輸出：4 ... 20 mA / 0 ... 10 V / Relay / RS-485
精度：±1.5% F.S.
防護等級：IP65