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一文读懂什么是流量传感器

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-08-01  浏览次数:10420
核心提示:流量的准确测量非常地重要,利用流量传感器监测计量被测管路中的液体或气体流量,在工业控制和民用设施领域中被广泛地应用。流量
      流量的准确测量非常地重要,利用流量传感器监测计量被测管路中的液体或气体流量,在工业控制和民用设施领域中被广泛地应用。

流量传感器

流量是工业生产中一个重要参数。工业生产过程中,很多原料、半成品、成品都是以流体状态出现的。流体的流量就成了决定产品成分和质量的关键,也是生产成本核算和合理使用能源的重要依据。此外,为了保证制造业无故障检测及检测结果的可靠性,许多过程都需要液体或气体介质的流入和流出量保持一致,在自动化生产过程中除了压力和温度,流量的测量也非常的重要。因此流量的测量和控制是生产过程自动化的重要环节。

流量传感器是能感受流体流量并转换成可用输出信号的传感器,将传感器放在流体的通路中,由流体对传感器和传感器对流体的相互作用测出流量的变化。按照流量的定义,主要应用于气体和液体流量的检测。

流量传感器的分类:

流量传感器可按不同的检测方式,分为以下几种,且由相应的传感器执行工作:

电磁式检测方式:电磁流量传感器

机械式检测方式:

1.容积流量传感器

2.涡街流量传感器

3.涡轮流量传感器

声学式检测方式:超生波流量传感器

节流式检测方式:差压流量传感器

下面我们来说说以上各种传感器的不同之处:

一、 电磁流量传感器:

定义:

电磁流量传感器是由直接接触管道介质的传感器和上端信号转换两部分构成。它是基于法拉第电磁感应定律工作的,用来测量电导率大于5μs/cm的导电液体的流量,是一种测量导电介质流量的仪表。除了可以测量一般导电液体的流量外,还可以用于测量强酸、强碱等强腐蚀性液体和均匀含有液固两项悬浮的液体,如泥浆、矿浆、纸浆等。

原理:

电磁流量传感器的工作原理是基于法拉第电磁感应定律。在电磁流量传感器中,测量管内的导电介质相当于法拉第试验中的导电金属杆,上下两端的两个电磁线圈产生恒定电磁场当有导电介质流过时,则会产生感应电压。管道内部的两个电极测量产生的感应电压。测量管道通过不导电的内衬(橡胶,特氟龙等)实现与流体和测量电极的电磁隔离。

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导电液体在磁场中作切割磁力线运动时,导体中产生感应电势,感应电势E为:

E=KBVD

式中:K---仪表常数

B---磁感应强度

V---测量管道截面内的平均流速

D---测量管道截面的内径

感应电势大小与磁感应强度、管径大小、流体流速大小有关。

即:

一文读懂什么是流量传感器

体积流量qv与流体流速v的关系:

一文读懂什么是流量传感器

可得:

一文读懂什么是流量传感器

二、 容积式流量传感器

定义:

容积式流量传感器又称定排量流量传感器,简称PD流量传感器,在流量仪表中精度最高的一类。它的机械测量元件把流体连续不断的分割成单个已知的体积部分,根据测量室逐次重复地充满和排放该体积部分流体的次数来测量流体体积总量。

原理:

容积式流量测量是采用固定的小体积来反复计量通过流量传感器的流体体积。所以在容积式流量计传感器内部必须具有构成一个标准体积的空间,通过称其为容积式流量传感器的“计量空间”或“计量室”。这个空间由仪表壳的内壁和流量传感器转动部件一起构成。容积式流量传感器的工作原理为:流体通过流量传感器,就会在传感器进出口之间产生一定的压力差。流量传感器的转动部件(简称“转子”)在这个压力差作用下产生旋转,并将流量由入口排向出口。在这个过程中,流体一次次地充满流量传感器的“计量空间”,然后又不断的被送往出口。在给定流量传感器条件下,该计量空间的体积是确定的,只要测得转子的转动次数,就可以得到通过流量传感器的流体体积的累积值。

三、 涡街流量传感器

定义:

涡街流量传感器是基于卡门涡街原理研制出来的。在流体中设置三角柱型旋涡发生体,则从旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡,这种旋涡称为卡门旋涡。

原理:

在流体中安放一个非流线型旋涡发生体,使流体在发生体两侧交替地分离,释放出两串规则地交错排列的旋涡,且在一定范围内旋涡分离频率与流量成正比的流量传感器。通过测量旋涡的频率,根据相关公式就能计算出流体的流量。

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