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流量傳感器技術(shù)特征及流動狀態(tài)介紹

流量傳感器技術(shù)特征及流動狀態(tài)介紹
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(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(jì)性。

  傳感器技術(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)確度居于首位。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)性是首位。

  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(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(測值)。濕度傳感器探頭, ,不銹鋼電熱管 PT100傳感器, ,鑄鋁加熱器,加熱圈  流體電磁閥

  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(zhǔn)確度還重要。不少廠家把重復(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。

  輸出信號一般為標(biāo)準(zhǔn)的模擬信號(0~10V,4~20MA等)已不能適應(yīng)系統(tǒng)發(fā)展要求。通訊要求數(shù)字信號,ROSEMOUNT推出了HART協(xié)議,RS232/RS485轉(zhuǎn)換器,RS232限于2KM以內(nèi),RS485可達(dá)10KM。

  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(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,壓力可能只能為1.5MPA,溫度只能是200℃,不可能同為極限值。

  流量傳感器的流體特性

  流體類型流體分為液體、氣體、蒸汽。有些傳感器(如電磁式)不能測氣體;插入熱式則不能測液體。

  溫度、壓力、密度它們是選擇傳感器提供的重要參數(shù),特別是在工況下的參數(shù),對于氣體流量還應(yīng)了解其體積流量是工作狀態(tài),還是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。

  粘性液體粘性相差較大會影響選型,如粘性大的液體宜用容積式流量傳感器,而不宜選用渦輪、浮子、渦街等流量傳感器。

  腐蝕、結(jié)垢、臟污對于這類流體,不宜選用有轉(zhuǎn)動件及有檢測件的傳感器。即使對于超聲、電磁式流量傳感器,也會因腐蝕管道帶來誤差。如口徑50MM,結(jié)垢0.5~1MM,將帶來0.5~1%的誤差。

  特殊參數(shù)某些流體參數(shù)會影響傳感器的工作,如壓縮性系數(shù)影響差壓式;比熱及熱傳導(dǎo)系數(shù)影響熱式;電導(dǎo)率影響電磁;聲速影響超聲。

  單相、多相相是指在一個系統(tǒng)中具有相同的物理、化學(xué)性質(zhì)的物質(zhì),不同的相有較明顯的界面,通常工業(yè)中大多為單相,隨著工業(yè)的發(fā)展出現(xiàn)了多相流(氣固、氣液、液固或氣固液)等的流量測量問題。

  流量傳感器的流動的狀態(tài)

  與許多物理參數(shù)(如壓力、溫度、物位、成分)不同的是,流量必須以流體流動為前提,沒有流動就不存在流量。

  滿管、非滿管一般流體均應(yīng)充滿管道,但當(dāng)液體流量較小,管道又處于水平時,則可能出現(xiàn)非滿管流動,目前已有非滿管流量傳感器。

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