0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

利用流量传感器监测计量被测管路中的液体或气体流量

传感器技术 来源:传感器技术 2023-01-13 09:48 次阅读

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。

ce332452-92ce-11ed-bfe3-dac502259ad0.jpg

ce3a3530-92ce-11ed-bfe3-dac502259ad0.png  

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:

ce51f31e-92ce-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

体积流量qv与流体流速v的关系:

ce6e2cd2-92ce-11ed-bfe3-dac502259ad0.png  

可得:

ce7f447c-92ce-11ed-bfe3-dac502259ad0.png  

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。

ce90a816-92ce-11ed-bfe3-dac502259ad0.jpg  

涡街流量传感器主要用于工业管道介质流体的流量测量,如气体、液体、蒸汽等多种介质。其特点是压力损失小,量程范围大,精度高,在测量工况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。无可动机械零件,因此可靠性高,维护量小。仪表参数能长期稳定。

四、涡轮流量传感器

定义: 涡轮流量传感器类似于叶轮式水表,是一种速度式流量传感器。将涡轮叶轮、螺旋桨等元件置于流体中,利用涡轮的速度与平均体积流量的速率成正比,螺旋桨转速与流体速度成正比的原理,构成的能量转换器件。

cea90924-92ce-11ed-bfe3-dac502259ad0.jpg  

原理: 涡轮流量传感器是在管道中安装一个可自由转动的叶轮,流体流过叶轮使叶轮旋转,流量越大,流速越高,则动能越大,叶轮转速也越高。测量出叶轮的转速或频率,就可确定流过管道的流体流量和总量。

特点: 涡轮流量传感器是一种速度式仪表,它具有精度高,重复性好,结构简单,运动部件少,耐高压,测量范围宽,体积小,重量轻,压力损失小,维修方便等优点,用于封闭管道中测量低粘度气体的体积流量和总量。在石油,化工,冶金,城市天燃气管网等行业中具有广泛的使用价值。

五、超声波流量传感器

定义: 超声波流量传感器是使用压电材料镐钛酸铅晶体制成的,能将电能转换成声能的元件。是通过检测流体流动时对超声束(或超声脉冲)的作用,以测量体积流量的仪表。

原理: 当超声波束在流体中传播时,流体的流动将会使传播时间发生微小的变化,并且传播时间的变化正比于液体的流速,由此就能测出流体的流速,在根据管道口径就能计算出流量大小。

cebedbb4-92ce-11ed-bfe3-dac502259ad0.png  

特点: 目前的工业流量测量普遍存在着大管径、大流量测量困难的问题,这是因为一般流量传感器随着测量管径的增大会带来制造和运输上的困难,造价提高、能损加大、安装不便这些缺点,它均可避免。因为各类超声波流量传感器均可管外安装、非接触测流,仪表造价基本上与被测管道口径大小无关,而其它类型的流量传感器随着口径增加,造价大幅度增加,故口径越大超声波流量传感器比相同功能其它类型流量传感器的功能价格比越优越。超声测量仪表的流量测量准确度几乎不受被测流体温度、压力、粘度、密度等参数的影响,又可制成非接触及便携式测量仪表,故可解决其它类型仪表所难以测量的强腐蚀性、非导电性、放射性及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于管道中流量检测件产生的差压,已知的流体条件和检测与管道的几何尺寸来计算流量的仪表。

原理:

充满管道的流体,当它流经管道内的节流件时,流速将在节流件处形成局部收缩,因而流速增加,静压力降低,于是在节流件前后便产生了压差。流量流量愈大,产生的压差愈大,这样可依据压差来衡量流量的大小

cedf8e9a-92ce-11ed-bfe3-dac502259ad0.jpg

随着流量传感器的不断发展,越来越多类型的流量传感器在逐步问世,他们各有各的优势也各有各的缺憾,用户在选取流量传感器的时候,应该根据自身的需要选择合适的传感器。





审核编辑:刘清

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 传感器
    +关注

    关注

    2545

    文章

    50384

    浏览量

    750654
  • 电磁感应
    +关注

    关注

    17

    文章

    797

    浏览量

    57914
  • 电磁场
    +关注

    关注

    0

    文章

    785

    浏览量

    47176

原文标题:一文读懂流量传感器

文章出处:【微信号:WW_CGQJS,微信公众号:传感器技术】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    进口气体流量计的优点

    主要有热线(膜)式,卡门涡旋式. 质量流量计是间检票系统接测量型,电控方面主要是通过压力传感器,温度传感器,测量压力,温度来换算成流量的.  进口
    发表于 06-28 21:56

    电磁流量传感器的主要特点和不足

    导电性液体流量,而不需要附加其它修正.  ③电磁流量传感器的量程范围极宽,同一台电磁流量传感器
    发表于 05-29 10:14

    什么是流量传感器

    流量的准确测量非常地重要,利用监测计量管路
    发表于 11-08 16:09

    液体流量传感器分类工作原理

    液体。具有结构简单、轻巧、精度高、复现性好、反应灵敏,安装维护使用方便等特点,广泛用于石油、化工、冶金、供水、造纸等行业,是流量计量和节能的理想液体
    发表于 11-09 16:15

    图尔克流量传感器的工作原理

    的可靠性,许多过程都需要液体气体介质的流入和流出量保持一致。在自动化生产过程,除了压力和温度,流量的测量也是非常重要的。根据对
    发表于 11-15 16:16

    图尔克流量传感器的工作原理是什么?

    为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气体介质的流入和流出量保持一致。在自动化生产过程,除了压力和温度,流量的测量
    发表于 08-22 06:20

    空气流量传感器的工作原理

    过浓过稀,使发动机运转不正常。检定规程和流量仪表标准是流量传感器可以准确进行测量的保障。在很多领域里,流量的准确测量都非常的重要,在经济领
    发表于 05-13 14:57

    汽车空气流量传感器的作用

    主要特性1)专为管径3mm和8mm的气管的低压气体流量测量而设计2)支持多种连接方式,易于安装与使用3)传感芯片采用热质量流量计量,无需温
    发表于 07-14 06:00

    液体流量传感器的分类工作原理是什么?

    液体流量传感器流量转换可组成流量计用于测量封闭管道
    发表于 07-09 08:37 8948次阅读

    液体流量传感器用于船舶脱硫塔装置进行船舶废气废水处理的方法

    值,检测线圈的磁通随之发生周期性变化,产生频率与叶片旋转频率相同的感应电动势,经放大后,进行转换和处理。因此流量的准确测量非常地重要,利用流量传感
    的头像 发表于 06-24 22:09 3485次阅读
    <b class='flag-5'>液体</b><b class='flag-5'>流量</b><b class='flag-5'>传感器</b>用于船舶脱硫塔装置进行船舶废气废水处理的方法

    液体流量传感器的种类及应用介绍

    液体流量传感器,它是一种流量传感器,可分为有腐蚀液体流量
    发表于 01-23 16:59 3388次阅读

    液体流量传感器的工作原理_液体流量传感器分类

    本文首先阐述了液体流量传感器的工作原理,其次介绍了液体流量传感器特点,最后阐述了
    发表于 03-10 10:10 6686次阅读

    气体流量传感器的使用要点与应用领域分析

    气体流量传感器计量准确不受测流体的温度、压力及粘度的影响,广泛的应用于工业生产的各个领域。
    的头像 发表于 12-24 19:24 885次阅读

    流量传感器分类_原理_应用

    流量传感器是一种测量液体气体流量的仪器,它可以将流体的流量
    的头像 发表于 06-01 10:24 5814次阅读

    MEMS热式气体流量传感器及其应用选型

    热式气体流量传感器是基于流体传热学原理的一类传感器利用 MEMS 热式原理对管路
    的头像 发表于 12-28 16:26 1051次阅读
    MEMS热式<b class='flag-5'>气体</b><b class='flag-5'>流量</b><b class='flag-5'>传感器</b>及其应用选型