流量傳感器
一、簡介
檢定規(guī)程和流量儀表標準是流量傳感器可以準確進行測量的保障。在很多領(lǐng)域里，流量的準確測量都非常的重要，在經(jīng)濟領(lǐng)域內(nèi)被廣泛應(yīng)用，例如：環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療衛(wèi)生、安全防護以及貿(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。
按其標準性質(zhì)來分類，可以分為下面幾類。方法標準：一些傳感器的計算方法、 檢測方法、試驗方法以及性能的評定方法等等;基礎(chǔ)標準：一些傳感器的規(guī)范的基本參數(shù)、型號、命名以及在測量過程中的專業(yè)術(shù)語;產(chǎn)品標準：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、驗收的規(guī)則、試驗的方法以及產(chǎn)品的分類，除此之外，還有正確安裝和使用的要求等等。有一些標準只有正確的安裝和使用技術(shù)，這些就是產(chǎn)品標準中的產(chǎn)品應(yīng)用性質(zhì)。
如果按照中國標準級別分的話，就可以分為四大類：企業(yè)標準、地方標準、行業(yè)標準以及******標準。
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)按輸出信號分類：模擬式傳感器、數(shù)字式傳感器
三、特點
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，但由于擋板式長期受水流的沖擊仍然有疲勞的問題，即使在工廠標定好流量值的也會發(fā)生設(shè)定點飄移。
通常在保護流量值不要求準確的地方使用，即用于水管內(nèi)的水流突然中斷的斷流保護。在國內(nèi)針對水源熱泵機組設(shè)計的非常少。
擋板式是專門針對水環(huán)/地源熱泵空調(diào)機組的水流量監(jiān)控而開發(fā)的，它針對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。
每個擋板式流量傳感器都配有與水環(huán)熱泵機組水管相同的管件，現(xiàn)場只需連接上水管即可，不需對擋片做任何改變，另外擋板式水流開關(guān)的承壓大于25bar，在對水流量要求不高的水環(huán)熱泵機組是一個低成本的水流開關(guān)。
經(jīng)過在水環(huán)/地源熱泵機組上使用的反饋來看，壓差開關(guān)能有效判斷水環(huán)熱泵機組現(xiàn)場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由于水過濾器堵塞造成的水流量下降時換熱器凍壞的情況，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。
尤其在水管路有少量空氣時，流量傳感器工作非常穩(wěn)定，不會出現(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，準確度居于******。流量（瞬時量單位為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)量可用于簡單的二位式控制或設(shè)備保護，要求可靠性良好。
準確度準確度不僅取決傳感器本身，還取決于校驗系統(tǒng)，是外加特性。要說明在什么流量范圍內(nèi)的準確度，如果用于控制系統(tǒng)，還應(yīng)考慮與整個系統(tǒng)準確度相匹配。注意：廠家注明的誤差是%FS（上限）；還是%RD（測值）。
重復(fù)性重復(fù)性是指環(huán)境條件介質(zhì)參數(shù)不變時，對某******量值多次測量的一致性，是傳感器本身的特征。在流程工業(yè)控制系統(tǒng)中，重復(fù)性往往比準確度還重要。不少廠家把重復(fù)性誤導(dǎo)為準確度，準確度應(yīng)包括重復(fù)性與標定裝置的流量不確定度。
量程比在一定準確度范圍內(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）都有檢測件（如孔板、渦輪等），以及強制改變流向（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力，才能維持正常運，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)時間輸出信號隨流量參數(shù)變化反應(yīng)的時間，對控制系統(tǒng)來說，越短越好；對脈動流，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；則當口徑為1M時，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。它裝在熱水器的進水端用于測量進水流量。當水流過轉(zhuǎn)子組件時，磁性轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，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氣氣量，避免燃氣熱水器在使用過程中出現(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)動閥啟動水壓高以及翻板式水閥易誤動作出現(xiàn)干燒等缺點。它具有反映靈敏、壽命長、動作迅速、安全可靠、連接方便啟動流量超低（1.5L/min）等優(yōu)點，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，測量管內(nèi)的導(dǎo)電介質(zhì)相當于法拉第試驗中的導(dǎo)電金屬桿，上下兩端的兩個電磁線圈產(chǎn)生恒定磁場。當有導(dǎo)電介質(zhì)流過時，則會產(chǎn)生感應(yīng)電壓。管道內(nèi)部的兩個電極測量產(chǎn)生的感應(yīng)電壓。測量管道通過不導(dǎo)電的內(nèi)襯（橡膠，特氟隆等）實現(xiàn)與流體和測量電極的電磁隔離。
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。很多用戶對使用的傳感器的要求程度不一樣，因此所選取的標準也不一樣。如果需要很專業(yè)的數(shù)據(jù)和結(jié)果，就應(yīng)該選取******標準。但是，如果只是作為企業(yè)中的一種簡單儀器來進行大概分析的話，就可以選取企業(yè)標準。如果要選購流量傳感器，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。因為，很多人以為新的傳感器，它們的技術(shù)就會越高，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)濟領(lǐng)域里，流量的準確測量已經(jīng)變得非常的重要。如今用來測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，裝上傳感器能使操作更為簡單便捷。流動的物體在單位時間內(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，往往是通過測量的介質(zhì)和測量的方式去區(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量大部分流動物體的流量。超聲波流量傳感器還有多種測量方法，每一種方法都有各自的特點，我們應(yīng)該應(yīng)根據(jù)被測流體性質(zhì)。流速分布情況、管路安裝地點以及對測量準確度的要求等因素進行選擇。由于工業(yè)流量測量普遍存在著大管徑、大流量測量困難的問題，這是因為一般流量傳感器隨著測量管徑的增大會帶來制造和運輸上的困難，造價提高、能損加大、安裝不僅這些缺點，超聲波流量計均可避免。超聲流量傳感器的流量測量準確度幾乎不受被測流體溫度、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量儀表，于是可以解決其它類型儀表所難以測量的強腐蝕性、非導(dǎo)電性、放射性及易燃易爆介質(zhì)的流量測量問題。
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，有人對美國現(xiàn)場千余臺流量傳感器進行了調(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因素：傳感器技術(shù)參數(shù)、流體特性、流動的狀態(tài)、安裝、環(huán)境、經(jīng)濟性。
八、優(yōu)缺點
1、優(yōu)點
（1）流量傳感器可用來測量工業(yè)導(dǎo)電液體或漿液。
（2）無壓力損失。
（3）測量范圍大，電磁流量變送器的口徑從2.5mm到2.6m。
（4）流量傳感器測量被測流體工作狀態(tài)下的體積流量，測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
（1）流量傳感器的應(yīng)用有一定局限性，它只能測量導(dǎo)電介質(zhì)的液體流量，不能測量非導(dǎo)電介質(zhì)的流量，例如氣體，酒精等不導(dǎo)電液體等
（2）流量傳感器用來測量帶有污垢的粘性液體時，粘性物或沉淀物附著在測量管內(nèi)壁或電極上，使變送器輸出電勢變化，帶來測量誤差，電極上污垢物達到一定厚度，可能導(dǎo)致儀表無法測量。
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