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：

　　 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。

　　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。

　　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。

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