一文读懂流量传感器

流量的精确测量非常重要利用流量传感器来监测和测量被测管道中液体或气体的流量，广泛应用于工业控制和民用设施领域

流量传感器

流量是工业生产中的一个重要参数在工业生产过程中，许多原材料，半成品和成品都是以流体状态出现的流体的流量成为决定产品组成和质量的关键，也是生产成本核算和合理利用能源的重要依据此外，在制造业中，为了保证无故障检测和检测结果的可靠性，许多过程需要保持液体或气体介质的流入和流出一致除了压力和温度，流量测量在自动化生产过程中也非常重要因此，流量的测量和控制是生产过程自动化的重要环节

流量传感器是能够感测流体流量并将其转换成可用输出信号的传感器传感器放置在流体的路径中，通过流体—传感器和传感器—流体之间的相互作用来测量流量的变化根据流量的定义，它主要用于气体和液体流量的检测

流量传感器的分类:

根据检测方法的不同，流量传感器可分为以下几种类型，并由相应的传感器执行其工作:

电磁检测方式:电磁流量传感器。

机械检测模式:

1.体积流量传感器

2.涡流传感器

3.涡轮流量传感器

声学检测方式:超声波流量传感器

节气门检测模式:压差流量传感器

先说一下以上传感器的区别:

一，电磁流量传感器:

定义:

电磁流量传感器由直接接触管道介质的传感器和上端的信号转换两部分组成它基于法拉第电磁感应定律工作，用于测量电导率大于5μs/cm的导电液体的流量它是一种测量导电介质流量的仪器除了测量一般导电液体的流量外，还可用于测量强酸强碱等强腐蚀性液体以及泥浆，纸浆，纸浆等液固悬浮均匀的液体

原则:

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，测量管中的导电介质相当于法拉第测试中的导电金属棒上下两端的两个电磁线圈产生恒定的电磁场，导电介质流动时会产生感应电压管道内的两个电极测量感应电压测量管道通过非导电衬里与流体和测量电极电磁隔离

当导电液体在磁场中切割磁力线时，导体中产生感应电势，感应电势E为:

E=KBVD

其中:k仪器常数

磁感应强度

测量管段的平均流速。

测量管段的内径。

感应电势的大小与磁感应强度，管径和流体流速有关。

即:

体积流量qv与流体流速v的关系，

可用:

第二，体积流量传感器

定义:

容积式流量传感器，也称为定排量流量传感器，简称PD流量传感器，是流量计中精度最高的它的机械测量元件连续地将流体分成单一的已知体积部分，并根据测量腔在该体积部分中填充和排出流体的次数来测量流体的总体积

原则:

体积流量测量使用固定的小体积来重复测量通过流量传感器的流体体积因此，容积式流量计的传感器中必须有一个形成标准体积的空间，称为容积式流量计的计量空间或计量室该空间由仪器外壳的内壁和流量传感器的旋转部件组成容积式流量传感器的工作原理是当流体通过流量传感器时，传感器的入口和出口之间会有一定的压力差流量传感器的旋转部分在这个压力差的作用下旋转，将流量从入口排到出口在这个过程中，流体一次又一次地充满流量传感器的计量空间，然后不断地被送到出口在给定流量传感器的条件下，计量空间的体积是确定的只要测量转子的转数，就可以获得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的当在流体中布置一个三角柱涡流发生器时，从涡流发生器的两侧交替产生规则的涡流，称为卡门涡流

原则:

在流体中放置非流线型的涡流发生器，使流体在发生器两侧交替分离，释放出规则交错排列的两串涡流，涡流分离频率在一定范围内与流量成正比通过测量涡流的频率，可以根据相关公式计算出流体的流量

涡街流量传感器主要用于测量工业管道中介质流体的流量，如气体，液体，蒸汽等介质其特点是压力损失小，测量范围大，精度高，在测量工况下的体积流量时，几乎不受流体密度，压力，温度，粘度等参数的影响没有运动的机械部件，所以可靠性高，维护量小仪器参数可以长期稳定

第四，涡轮流量传感器

定义:

涡轮流量传感器类似于叶轮水表，是一种速度流量传感器将涡轮叶轮，螺旋桨等部件置于流体中，利用涡轮的速度与平均体积流量的速度成正比，螺旋桨的速度与流体的速度成正比的原理，形成能量转换装置

原则:

涡轮流量传感器是在管道中安装一个自由旋转的叶轮，流体流经叶轮使叶轮旋转流量越大，流速越高，动能越大，叶轮转速越高通过测量叶轮的转速或频率，可以确定流经管道的流体的流量和总量

特点:

涡轮流量传感器是一种速度仪表，具有精度高，重复性好，结构简单，运动部件少，耐压高，量程宽，体积小，重量轻，压力损失小，维护方便等优点用于测量封闭管道中低粘度气体的体积流量和总量广泛应用于石油，化工，冶金，城市天然气管网等行业

动词 超声波流量传感器

定义:

超声波流量传感器由压电材料钛酸铅晶体制成，可以将电能转化为声能它是一种通过检测流体流动对超声波束的影响来测量体积流量的仪器

原则:

超声波束在流体中传播时，流体的流动会使传播时间发生微小的变化，传播时间的变化与液体的速度成正比，从而可以测出流体的速度，并根据管道的直径计算出流量。

特点:

目前工业流量测量普遍存在管径大，流量测量难度大的问题这是因为一般的流量传感器伴随着测量直径的增大会带来制造和运输的困难，可以避免成本增加，能量损耗增大，安装不便等缺点由于各种超声波流量传感器都可以安装在管道外部，并且可以非接触式测量流量，所以仪器的成本基本上与被测管道的直径无关，而其他类型的流量传感器成本伴随着直径的增大而大大增加，所以直径越大的超声波流量传感器相对于其他类型的同功能流量传感器性价比越好超声波测量仪表的流量测量精度几乎不受被测流体的温度，压力，粘度，密度等参数的影响，可以做成非接触式，便携式测量仪表，因此可以解决其他类型仪表难以测量的强腐蚀性，非导电性，放射性，易燃易爆介质的流量测量问题

六，差压流量传感器

定义:

差压式流量传感器是根据安装在管道中的流量检测器产生的差压，已知的流体条件以及检测和管道的几何尺寸来计算流量的仪器。

原则:

当管道内填充的流体流经管道内的节流元件时，流速会在节流元件处局部收缩，因此流速增大，静压减小，进而在节流元件前后产生压差流量越大，压差越大，所以可以根据压差来测量流量

伴随着流量传感器的不断发展，越来越多类型的流量传感器逐渐问世，每种传感器都有各自的优缺点在选择流量传感器时，用户应根据自己的需要选择合适的传感器

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