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FESTO流量傳感器的四大原理

一、FESTO流量傳感器基本原理

       超聲波流量計的基本原理及類(lèi)型超聲波在流動(dòng)的流體中傳播時(shí)就載上流體流速的信息。因此通過(guò)接收到的超聲波就可以檢測出流體的流速，從而換算成流量。

      根據檢測的方式，可分為傳播速度差法、多普勒法、波束偏移法、噪聲法及相關(guān)法等不同類(lèi)型的超聲波流量計。起聲波流量計是近十幾年來(lái)隨著(zhù)集成電路技術(shù)迅速發(fā)展才開(kāi)始應用的一種非接觸式儀表，適于測量不易接觸和觀(guān)察的流體以及大管徑流量。它與水位計聯(lián)動(dòng)可進(jìn)行敞開(kāi)水流的流量測量。使用超聲波流量比不用在流體中安裝測量元件故不會(huì )改變流體的流動(dòng)狀態(tài)，不產(chǎn)生附加阻力，儀表的安裝及檢修均可不影響生產(chǎn)管線(xiàn)運行因而是一種理想的節能型流量計。

       工業(yè)流量測量普遍存在著(zhù)大管徑、大流量測量困難的問(wèn)題，這是因為一般流量計隨著(zhù)測量管徑的增大會(huì )帶來(lái)制造和運輸上的困難，造價(jià)提高、能損加大、安裝不僅這些缺點(diǎn)，超聲波流量計均可避免。因為各類(lèi)超聲波流量計均可管外安裝、非接觸測流，儀表造價(jià)基本上與被測管道口徑大小無(wú)關(guān)，而其它類(lèi)型的流量計隨著(zhù)口徑增加，造價(jià)大幅度增加，故口徑越大超聲波流量計比相同功能其它類(lèi)型流量計的功能價(jià)格比越*。被認為是較好的大管徑流量測量?jì)x表，多普勒法超聲波流量計可測雙相介質(zhì)的流量，故可用于下水道及排污水等臟污流的測量。在發(fā)電廠(chǎng)中。

二、FESTO流量傳感器流體特性

       流體類(lèi)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，特別是在工況下的參數，對于氣體流量還應了解其體積流量是工作狀態(tài)，還是標準狀態(tài)。

       粘性液體粘性相差較大會(huì )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、結垢、臟污對于這類(lèi)流體，不宜選用有轉動(dòng)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(huì )因腐蝕管道帶來(lái)誤差。如口徑50MM，結垢0.5～1MM，將帶來(lái)0.5～1%的誤差。

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

       單相、多相相是指在一個(gè)系統中具有相同的物理、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(zhù)工業(yè)的發(fā)展出現了多相流（氣固、氣液、液固或氣固液）等的流量測量問(wèn)題。

三、FESTO流量傳感器流動(dòng)的狀態(tài)

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

滿(mǎn)管、非滿(mǎn)管一般流體均應充滿(mǎn)管道，但當液體流量較小，管道又處于水平時(shí)，則可能出現非滿(mǎn)管流動(dòng)，已有非滿(mǎn)管流量傳感器。

四、FESTO流量傳感器技術(shù)參數

       總量、流量總量（單位為M3或KG），多用于貿易核算，準確度居于第一。（瞬時(shí)量單位為M3/H，KG/H），多用于流程工業(yè)，是控制系統的信息源頭，重復性是第一。連續，開(kāi)關(guān)一般流量傳感器的輸出為連續量，而開(kāi)關(guān)量可用于簡(jiǎn)單的二位式控制或設備保護，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，是外加特性。要說(shuō)明在什么流量范圍內的準確度，如果用于控制系統，還應考慮與整個(gè)系統準確度相匹配。注意：廠(chǎng)家注明的誤差是%FS（上限）；還是%RD（測值）。

      重復性重復性是指環(huán)境條件介質(zhì)參數不變時(shí)，對某一些流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)控制系統中，重復性往往比準確度還重要。不少廠(chǎng)家把重復性誤導為準確度，準確度應包括重復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，最大與最小流量之比。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)生不可恢復壓力損失，它將額外增加輸送的動(dòng)力，才能維持正常運，有些數額很大，在提倡節能的今天應引起重視。

       輸出信號一般為標準的模擬信號（0～10V，4～20MA等）已不能適應系統發(fā)展要求。通訊要求數字信號，ROSEMOUNT推出了HART協(xié)議，RS232/RS485轉換器，RS232限于2KM以?xún)?，RS485可達10KM。

      響應時(shí)間輸出信號隨流量參數變化反應的時(shí)間，對控制系統來(lái)說(shuō)，越短越好；對脈動(dòng)流，則希望有較慢的輸出響應。

      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(shí)，壓力可能只能為1.5MPA，溫度只能是200℃，不可能同為極限值。