坚固性：AVS701 如何在腐蚀性环境中保持卓越性能
在许多工业应用中，空气或工业气体流速仅是众多测量参数之一。然而一旦传感器出现故障，整个工艺流程往往会陷入停摆。侵蚀性介质、清洁剂或含盐环境会腐蚀材料，从而显著缩短传感器的使用寿命。
这正是 E+E Elektronik 研发的 AVS701 空气和工业气体风速传感器 能够发挥作用的地方 。其配备了具有特殊涂层的陶瓷传感元件，与坚固的不锈钢传感器探头，专为应用在在严苛环境中而设计，并为此经行了全面完整的测试和验证。
为什么坚固耐用性对风速传感器至关重要
在许多工艺流程中，流量传感器直接安装在介质中，环境条件通常很严苛。潮湿的空气、清洁消毒剂（如 H₂O₂）、化学腐蚀性气体（如氨气）或含盐多尘的环境都会对传感器造成损害。传感元件、焊点或外壳上的腐蚀会导致传感器的漂移、失灵，甚至严重的情况下会导致未被察觉的错误读数。 其造成的后果如下：
- 工艺质量问题
- 计划外的停机
- 维护和更换的工作量和成本增加
因此，适用于严苛工业环境的流量传感器，不仅要具备准确的测量能力，还要具有长期稳定性和耐腐蚀性。AVS701 正是基于此设计理念而开发。
专为严苛环境应用而设计
AVS701 的坚固性设计包含从外部机械结构到内部传感元件：
- 带保护涂层的陶瓷薄膜传感元件
- 不锈钢传感器头和探头
- 高密封性和工作范围广
- 特殊涂层可抵御腐蚀性介质
E+E 实验室的长期测试充分证明了这些设计措施的有效性。
耐盐雾腐蚀
在实际应用中盐雾环境不少见，例如在排风系统、食品工业或近海设施中等等。为了评估 AVS701 传感元件在此类条件下的耐受性，我们依据 DIN EN ISO 9227 标准进行了盐雾试验。
测试设置如下：
- 设置标准的盐雾环境：每升水含 50 克氯化钠
- 总测试时长：168 小时
- 传感器头部完全置于测试区域内
- 五个 AVS701 传感元件分别安装于带阻流体与不带阻流体的金属外壳中
- 测试期间，每种型号的三个样品通电，两个样品断电存放
- 测试前后分别测量加热器和温度传感器的电阻值
-
Sensing element before the test (without bluff body) -
Sensing element after the test (without bluff body)
盐雾测试结果
48 小时后，目视检查传感元件无明显变化。168 小时测试结束并完成清洁后，在显微镜下对传感元件进行了检查。在传感元件上没有发现任何腐蚀迹象。外壳和传感器上的轻微沉积物可以被清除，其成分可追溯到所用水中的矿物质残留。
加热器和温度传感器的电阻值保持在预期范围内，变化幅度微小。
| 测试前 | 测试后 | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| AVS701 传感元件（无阻流体） | 被测件编号 | 加热器元件（欧姆） | 温度传感器（欧姆） | 加热器元件（欧姆） | 温度传感器（欧姆） |
| 1 | 313,1 | 425,9 | 314,3 | 428,2 | |
| 2 | 310,4 | 420.5 | 311,3 | 421,9 | |
| 3 | 309,1 | 423,1 | 310,0 | 426,1 | |
| 4 | 311,3 | 423,9 | 312,6 | 425,9 | |
| 5 | 311,4 | 419,3 | 312,3 | 421,9 |
| AVS701 传感元件（带阻流体） | 被测件编号 | 加热器元件（欧姆） | 温度传感器（欧姆） | 加热器元件（欧姆） | 温度传感器（欧姆） |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 319,3 | 429,4 | 320,6 | 434,5 | |
| 2 | 317,6 | 435,5 | 319.5 | 435,1 | |
| 3 | 323,1 | 439,7 | 325,1 | 443,4 | |
| 4 | 321,2 | 439,8 | 322,4 | 443,7 | |
| 5 | 321,9 | 444,4 | 322,6 | 447,3 |
表：测试样品的测量值
这表明：采用陶瓷元件和不锈钢外壳的 AVS701 传感器头，能够长期在含盐及腐蚀性环境中稳定运行，且不会对测量性能或传感元件造成损害。
长期氨气测试：使用寿命延长可高达 20 倍
氨气对许多材料而言是一项特殊挑战。例如，氨气常见于化肥生产、废气处理、畜牧养殖环境或特定化学工艺中。为了评估 AVS701 在此类条件下的耐受性， E+E 实验室进行了氨蒸汽长期测试。
AVS701 与传统传感元件的对比测试：
- 五个传统传感元件和五个 AVS701 传感元件
- 在浓度为 25% 的氨水溶液环境上方进行储存和运行测试
- 测试时长：1 000 小时
- 每种类型的三个传感器在测试期间通电，两个不通电存放
- 测试前后分别测量加热器和温度传感器的电阻值
电气和光学测试结果
所有五个传统传感元件在暴露后都出现明显损坏：部分表现为电路开路，部分表现为电阻值严重漂移。故障发生时间集中在约300至600小时之间。而所有五个 AVS701 传感元件的电气功能仍然完好，在显微镜下检查也未见腐蚀迹象。
平均失效前时间 (MTTF)
根据测试和观察到的故障数据，计算出平均失效前时间 (MTTF)：
- 传统传感元件的 MTTF：约 440 小时
- AVS701 传感元件的 MTTF：约 9 400 小时
这表明，在氨气暴露条件下，AVS701 的耐用性对比传统传感元件高出约 20 倍。对于设备运行于化学腐蚀性环境中的运营商而言，这意味着：
- 传感设备的使用寿命显著延长
- 因腐蚀造成的计划外停机减少
- 测量持续稳定，产品生命周期的成本降低
结论：坚固耐用的传感技术，实现显著效益
在工业的流量测量中，腐蚀是导致传感器过早失效的最常见原因之一。在标准化的盐雾测试以及内部进行的氨蒸汽长期测试中，AVS701 充分证明了其配备保护涂层的陶瓷传感元件和不锈钢传感器头能够可靠地耐受这些严苛的环境。
这说明
- 即使在腐蚀性环境中也能保持出色的测量稳定性
- 延长设备维护周期，和可规划停机时间
- 降低设备生命周期内的备件与服务成本
AVS701 传感器具有测量精度高、风速和温度测量范围广、安装简便等特点，是首要考量可靠性和坚固性应用领域的理想选择。如果想要评估您的特定场景如何应用 AVS701 ，E+E 团队很乐意为您提供专业的建议和服务。