流量傳感器
一、簡(jiǎn)介
檢定規(guī)程和流量?jī)x表標(biāo)準(zhǔn)是流量傳感器可以準(zhǔn)確進(jìn)行測(cè)量的保障。在很多領(lǐng)域里，流量的準(zhǔn)確測(cè)量都非常的重要，在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域內(nèi)被廣泛應(yīng)用，例如：環(huán)境監(jiān)測(cè)、醫(yī)療衛(wèi)生、安全防護(hù)以及貿(mào)易結(jié)算等等。
二、分類
按照流量傳感器的結(jié)構(gòu)型式可分為葉片（翼板）式、量芯式、熱線式、熱膜式、卡門渦旋式等幾種。
按其標(biāo)準(zhǔn)性質(zhì)來分類，可以分為下面幾類。方法標(biāo)準(zhǔn)：一些傳感器的計(jì)算方法、 檢測(cè)方法、試驗(yàn)方法以及性能的評(píng)定方法等等;基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)：一些傳感器的規(guī)范的基本參數(shù)、型號(hào)、命名以及在測(cè)量過程中的專業(yè)術(shù)語;產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：此類傳感器已被快易優(yōu)收錄，它規(guī)定傳感器的技術(shù)要求、驗(yàn)收的規(guī)則、試驗(yàn)的方法以及產(chǎn)品的分類，除此之外，還有正確安裝和使用的要求等等。有一些標(biāo)準(zhǔn)只有正確的安裝和使用技術(shù)，這些就是產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中的產(chǎn)品應(yīng)用性質(zhì)。
如果按照中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)級(jí)別分的話，就可以分為四大類：企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及******標(biāo)準(zhǔn)。
1)按輸入量分類：位移傳感器、速度傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器等
2)按工作原理分類：應(yīng)變式、電容式、電感式、壓電式、熱電式等
3)按物理現(xiàn)象分類：結(jié)構(gòu)型傳感器、特性型傳感器
4)按能量關(guān)系分類：能量轉(zhuǎn)換型傳感器、能量控制傳感器
5)按輸出信號(hào)分類：模擬式傳感器、數(shù)字式傳感器
三、特點(diǎn)
1、體積小、重量輕
2、顯示讀數(shù)直觀、清晰
3、可靠性高
4、不受外界電源影響、抗雷擊
四、功能特性
目前可以根據(jù)水流量的大小設(shè)計(jì)擋板，減少水流通過流量傳感器產(chǎn)生的水阻力，減少水系統(tǒng)壓頭損失，但由于擋板式長(zhǎng)期受水流的沖擊仍然有疲勞的問題，即使在工廠標(biāo)定好流量值的也會(huì)發(fā)生設(shè)定點(diǎn)飄移。
通常在保護(hù)流量值不要求準(zhǔn)確的地方使用，即用于水管內(nèi)的水流突然中斷的斷流保護(hù)。在國(guó)內(nèi)針對(duì)水源熱泵機(jī)組設(shè)計(jì)的非常少。
擋板式是專門針對(duì)水環(huán)/地源熱泵空調(diào)機(jī)組的水流量監(jiān)控而開發(fā)的，它針對(duì)不同的管徑配有不同的擋片，每種擋片的水阻不超過0.5米水柱，相比靶式水阻已大大降低。
每個(gè)擋板式流量傳感器都配有與水環(huán)熱泵機(jī)組水管相同的管件，現(xiàn)場(chǎng)只需連接上水管即可，不需對(duì)擋片做任何改變，另外擋板式水流開關(guān)的承壓大于25bar，在對(duì)水流量要求不高的水環(huán)熱泵機(jī)組是一個(gè)低成本的水流開關(guān)。
經(jīng)過在水環(huán)/地源熱泵機(jī)組上使用的反饋來看，壓差開關(guān)能有效判斷水環(huán)熱泵機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)安裝的水管路的問題，能******避免水流量少造成換熱器凍壞的情況，流量傳感器也可以保護(hù)由于水過濾器堵塞造成的水流量下降時(shí)換熱器凍壞的情況，另外水管路壓差開關(guān)沒有靶流開關(guān)疲勞破壞的風(fēng)險(xiǎn)。
尤其在水管路有少量空氣時(shí)，流量傳感器工作非常穩(wěn)定，不會(huì)出現(xiàn)類似靶流開關(guān)的漂浮情況，經(jīng)過多年使用的反饋未發(fā)現(xiàn)壓差開關(guān)本身有故障的情況。
五、技術(shù)參數(shù)
總量、流量總量（單位為M3或KG），多用于貿(mào)易核算，準(zhǔn)確度居于******。流量（瞬時(shí)量單位為M3/H，KG/H），多用于流程工業(yè)，是控制系統(tǒng)的信息源頭，重復(fù)性是******。
連續(xù)，開關(guān)一般流量傳感器的輸出為連續(xù)量，而開關(guān)量可用于簡(jiǎn)單的二位式控制或設(shè)備保護(hù)，要求可靠性良好。
準(zhǔn)確度準(zhǔn)確度不僅取決傳感器本身，還取決于校驗(yàn)系統(tǒng)，是外加特性。要說明在什么流量范圍內(nèi)的準(zhǔn)確度，如果用于控制系統(tǒng)，還應(yīng)考慮與整個(gè)系統(tǒng)準(zhǔn)確度相匹配。注意：廠家注明的誤差是%FS（上限）；還是%RD（測(cè)值）。
重復(fù)性重復(fù)性是指環(huán)境條件介質(zhì)參數(shù)不變時(shí)，對(duì)某******量值多次測(cè)量的一致性，是傳感器本身的特征。在流程工業(yè)控制系統(tǒng)中，重復(fù)性往往比準(zhǔn)確度還重要。不少?gòu)S家把重復(fù)性誤導(dǎo)為準(zhǔn)確度，準(zhǔn)確度應(yīng)包括重復(fù)性與標(biāo)定裝置的流量不確定度。
量程比在一定準(zhǔn)確度范圍內(nèi)，***大與***小流量之比。差壓式流量傳感器，從傳感器本身可以有較大量程比，但受二次表制約，一般只有3：1。
壓力損失流量傳感器（除電磁、超聲）都有檢測(cè)件（如孔板、渦輪等），以及強(qiáng)制改變流向（如彎頭、科氏）都將產(chǎn)生不可恢復(fù)壓力損失，它將額外增加輸送的動(dòng)力，才能維持正常運(yùn)，有些數(shù)額很大，在提倡節(jié)能的今天應(yīng)引起重視。
響應(yīng)時(shí)間輸出信號(hào)隨流量參數(shù)變化反應(yīng)的時(shí)間，對(duì)控制系統(tǒng)來說，越短越好；對(duì)脈動(dòng)流，則希望有較慢的輸出響應(yīng)。
綜合性能傳感器的性能指標(biāo)是相互制約的，如樣本中壓力上限為2MPA；溫度為250℃，口徑為1M；則當(dāng)口徑為1M時(shí)，壓力可能只能為1.5MPA，溫度只能是200℃，不可能同為極限值。
六、分類
1、水流量傳感器
水流量傳感器主要由銅閥體、水流轉(zhuǎn)子組件、穩(wěn)流組件和霍爾元件組成。它裝在熱水器的進(jìn)水端用于測(cè)量進(jìn)水流量。當(dāng)水流過轉(zhuǎn)子組件時(shí)，磁性轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，并且轉(zhuǎn)速隨著流量成線性變化?；魻栐敵鱿鄳?yīng)的脈沖信號(hào)反饋給控制器，由控制器判斷水流量的大小，調(diào)節(jié)控制比例閥的電流，從而通過比例閥控制燃?xì)鈿饬?，避?/span>燃?xì)鉄崴?/span>在使用過程中出現(xiàn)夏暖冬涼的現(xiàn)象。水流量傳感器從根本上解決了壓差式水氣聯(lián)動(dòng)閥啟動(dòng)水壓高以及翻板式水閥易誤動(dòng)作出現(xiàn)干燒等缺點(diǎn)。它具有反映靈敏、壽命長(zhǎng)、動(dòng)作迅速、安全可靠、連接方便啟動(dòng)流量超低（1.5L/min）等優(yōu)點(diǎn)，深受廣大用戶喜愛。
2、插入式流量傳感器
插入式流量傳感器工作原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律。在電磁流量傳感器中，測(cè)量管內(nèi)的導(dǎo)電介質(zhì)相當(dāng)于法拉第試驗(yàn)中的導(dǎo)電金屬桿，上下兩端的兩個(gè)電磁線圈產(chǎn)生恒定磁場(chǎng)。當(dāng)有導(dǎo)電介質(zhì)流過時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓。管道內(nèi)部的兩個(gè)電極測(cè)量產(chǎn)生的感應(yīng)電壓。測(cè)量管道通過不導(dǎo)電的內(nèi)襯（橡膠，特氟隆等）實(shí)現(xiàn)與流體和測(cè)量電極的電磁隔離。
七、選擇方法
用戶在選取流量傳感器的時(shí)候，應(yīng)該根據(jù)自身的需要選擇合適的傳感器。很多用戶對(duì)使用的傳感器的要求程度不一樣，因此所選取的標(biāo)準(zhǔn)也不一樣。如果需要很專業(yè)的數(shù)據(jù)和結(jié)果，就應(yīng)該選取******標(biāo)準(zhǔn)。但是，如果只是作為企業(yè)中的一種簡(jiǎn)單儀器來進(jìn)行大概分析的話，就可以選取企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。如果要選購(gòu)流量傳感器，大家一定要慎重考慮，而且選擇一些質(zhì)量有保證，比較好用的傳感器。因?yàn)?，很多人以為新的傳感器，它們的技術(shù)就會(huì)越高，這是很片面的想法。新的產(chǎn)品，要具備成熟的技術(shù)才是好的產(chǎn)品。
在很多經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域里，流量的準(zhǔn)確測(cè)量已經(jīng)變得非常的重要。如今用來測(cè)量流量的多少基本上都用上了傳感器。傳感器感受流體流量并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)，裝上傳感器能使操作更為簡(jiǎn)單便捷。流動(dòng)的物體在單位時(shí)間內(nèi)通過的數(shù)量叫做流量，而用于不同的物體有不同的流量傳感器，往往是通過測(cè)量的介質(zhì)和測(cè)量的方式去區(qū)分流量傳感器類型。
流量傳感器一般用于工業(yè)管道內(nèi)介質(zhì)流體的流量，一般情況下有氣體液體和蒸汽等多種介質(zhì)，而用于這些多種類型的介質(zhì)有幾種流量傳感器是可以通用的。第一種是渦街流量傳感器。
還有一種是超聲波流量傳感器，隨著超聲波技術(shù)的發(fā)展，一般情況下利用超聲波流量傳感器可以測(cè)量大部分流動(dòng)物體的流量。超聲波流量傳感器還有多種測(cè)量方法，每一種方法都有各自的特點(diǎn)，我們應(yīng)該應(yīng)根據(jù)被測(cè)流體性質(zhì)。流速分布情況、管路安裝地點(diǎn)以及對(duì)測(cè)量準(zhǔn)確度的要求等因素進(jìn)行選擇。由于工業(yè)流量測(cè)量普遍存在著大管徑、大流量測(cè)量困難的問題，這是因?yàn)橐话懔髁總鞲衅麟S著測(cè)量管徑的增大會(huì)帶來制造和運(yùn)輸上的困難，造價(jià)提高、能損加大、安裝不僅這些缺點(diǎn)，超聲波流量計(jì)均可避免。超聲流量傳感器的流量測(cè)量準(zhǔn)確度幾乎不受被測(cè)流體溫度、壓力、粘度、密度等參數(shù)的影響，又可制成非接觸及便攜式測(cè)量?jī)x表，于是可以解決其它類型儀表所難以測(cè)量的強(qiáng)腐蝕性、非導(dǎo)電性、放射性及易燃易爆介質(zhì)的流量測(cè)量問題。
影響流量傳感器的因素較多，原理有十余種，類型不少于200種，有人對(duì)美國(guó)現(xiàn)場(chǎng)千余臺(tái)流量傳感器進(jìn)行了調(diào)查，發(fā)現(xiàn)其中60%所選擇的方法不太合適，而即使選擇的方法合適，又有約一半以上在安裝和布局上有問題。正確選擇，并非易事。歸納起來，正確選擇流量傳感器取決于六個(gè)因素：傳感器技術(shù)參數(shù)、流體特性、流動(dòng)的狀態(tài)、安裝、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)性。
八、優(yōu)缺點(diǎn)
1、優(yōu)點(diǎn)
（1）流量傳感器可用來測(cè)量工業(yè)導(dǎo)電液體或漿液。
（2）無壓力損失。
（3）測(cè)量范圍大，電磁流量變送器的口徑從2.5mm到2.6m。
（4）流量傳感器測(cè)量被測(cè)流體工作狀態(tài)下的體積流量，測(cè)量原理中不涉及流體的溫度、壓力、密度和粘度的影響。
2、缺點(diǎn)
（1）流量傳感器的應(yīng)用有一定局限性，它只能測(cè)量導(dǎo)電介質(zhì)的液體流量，不能測(cè)量非導(dǎo)電介質(zhì)的流量，例如氣體，酒精等不導(dǎo)電液體等
（2）流量傳感器用來測(cè)量帶有污垢的粘性液體時(shí)，粘性物或沉淀物附著在測(cè)量管內(nèi)壁或電極上，使變送器輸出電勢(shì)變化，帶來測(cè)量誤差，電極上污垢物達(dá)到一定厚度，可能導(dǎo)致儀表無法測(cè)量。
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