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流量传感器选型指南及产品分类
分类:技术中心 80人浏览 2019-06-03
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流量传感器是测量单位时间内流经管道某截面的流体体积或质量的传感器。流量传感器应用广泛,是工业和日常生活中最常见的一种传感器。流量传感器按测量物理量可分为体积流量和质量流量。按测量介质分为气体流量传感器和液体流量传感器。


流量传感器选型时,主要要考虑以下几点:


1.流体特性


流体类型流体分为液体、气体、蒸汽。有些传感器(如电磁式)不能测气体;插入热式则不能测液体。


温度、压力、密度它们是选择传感器提供的重要参数,特别是在工况下的参数,对于气体流量还应了解其体积流量是工作状态,还是标准状态。


粘性液体粘性相差较大会影响选型,如粘性大的液体宜用容积式流量传感器,而不宜选用涡轮、浮子、涡街等流量传感器。


腐蚀、结垢、脏污对于这类流体,不宜选用有转动件及有检测件的传感器。即使对于超声、电磁式流量传感器,也会因腐蚀管道带来误差。如口径50MM,结垢0.5~1MM,将带来0.5~1%的误差。


特殊参数某些流体参数会影响传感器的工作,如压缩性系数影响差压式;比热及热传导系数影响热式;电导率影响电磁;声速影响超声。


单相、多相相是指在一个系统中具有相同的物理、化学性质的物质,不同的相有较明显的界面,通常工业中大多为单相,随着工业的发展出现了多相流(气固、气液、液固或气固液)等的流量测量问题。


2.流动的状态


与许多物理参数(如压力、温度、物位、成分)不同的是,流量必须以流体流动为前提,没有流动就不存在流量。


满管、非满管一般流体均应充满管道,但当液体流量较小,管道又处于水平时,则可能出现非满管流动,已有非满管流量传感器。


3.技术参数


总量、流量总量(单位为M3或KG),多用于贸易核算,准确度居于首位。流量(瞬时量单位为M3/H,KG/H),多用于流程工业,是控制系统的信息源头,重复性是首位。


连续,开关一般流量传感器的输出为连续量,而开关量可用于简单的二位式控制或设备保护,要求可靠性良好。


准确度准确度不仅取决传感器本身,还取决于校验系统,是外加特性。要说明在什么流量范围内的准确度,如果用于控制系统,还应考虑与整个系统准确度相匹配。注意:厂家注明的误差是%FS(上限);还是%RD(测值)。


重复性重复性是指环境条件介质参数不变时,对某一流量值多次测量的一致性,是传感器本身的特征。在流程工业控制系统中,重复性往往比准确度还重要。不少厂家把重复性误导为准确度,准确度应包括重复性与标定装置的流量不确定度。


量程比在一定准确度范围内,最大与最小流量之比。差压式流量传感器,从传感器本身可以有较大量程比,但受二次表制约,一般只有3:1。


压力损失流量传感器(除电磁、超声)都有检测件(如孔板、涡轮等),以及强制改变流向(如弯头、科氏)都将产生不可恢复压力损失,它将额外增加输送的动力,才能维持正常运,有些数额很大,在提倡节能的今天应引起重视。


输出信号一般为标准的模拟信号(0~10V,4~20MA等)已不能适应系统发展要求。通讯要求数字信号,ROSEMOUNT推出了HART协议,RS232/RS485转换器,RS232限于2KM以内,RS485可达10KM。


响应时间输出信号随流量参数变化反应的时间,对控制系统来说,越短越好;对脉动流,则希望有较慢的输出响应。

流量传感器分类

按结构类型可分为冲击板式流量传感器、差压式流量传感器、分流旋翼式流量传感器、涡轮式流量传感器等。


①差压式流量传感器是利用伯努利定律制作而成的,被测流量由节流变送器输送到压力传输通道,再到压力差传感器直到信号输出。


②涡轮式流量传感器


涡轮式流量传感器是通过测量涡轮转速来读出流度,进而转化成流量。涡轮流量传感器是一种精密流量测量仪表,与相应的流量积算仪表配套可用于测量液体的流量和总量。广泛用于石油、化工、冶金、科研等领域的计量、控制系统。配备有卫生接头的涡轮流量传感器可以应用于制药行业。


③电磁式流量传感器是基于电磁感应原理做成的,所以不能用于磁性流体的场合。以上几种流量传感器都是速度式传感器。


④流体振动式流量传感器有涡街流量传感器和旋进式流量传感器两种类型。这是种新型的流量传感器,在将来很有发展前途。


⑤转子式流量传感器是种面积流量传感器,它有转子和锥形管所组成,转子的高度就是流量读数。往复活塞式流量传感器象一个容器,可以测量累计的流量。它几乎不受流体性质的影响而且精度很高。


⑥旋转式活塞流量传感器是在有压力差的情况下致使活塞运动,活塞的速度跟流量成正比,然后通过转化测量总流量。


⑦冲击板式流量传感器可以测量固定流量,它由冲击板和流量仪所组成,一般所测物体的单个重量不超过冲击板重量的百分之五。


⑧分流旋翼式流量传感器主要用于测量气体流量,它具有体积小、重量轻、水平垂直都可安装的直接安装的有点。


⑨热动式流量传感器是通过测量温度变化来测量流量的传感器,它先把流体加热,这样流动过程中会产生温差,加热物体也会产生温度变化,这种温度变化速度可以转化成流速。

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