流量傳感器概述

電子式流量傳感器或流量計具有極高的穩(wěn)定性和長使用壽命，可用來監(jiān)測流速和流量的臨界偏差，甚至可用于故障監(jiān)測。

流量傳感器用于監(jiān)測流速，而流量計總是利用固定的管道橫截面測定流量或者流體質(zhì)量。

在實際應(yīng)用中，要求液體或氣體介質(zhì)有一個恰當(dāng)?shù)姆€(wěn)定的值的過程應(yīng)用大量存在。通過模擬量或開關(guān)量輸出信號，流量傳感器可指示流體狀態(tài)。（輸出方式取決于是連續(xù)量檢測還是限定值的檢測）

每個應(yīng)用對流量傳感器技術(shù)都有不同的要求。將來，預(yù)檢測和智能傳感器將是必不可少的，他們將用來避免設(shè)備損毀、不必要的停機(jī)時間和更換元器件帶來的相關(guān)損失（狀態(tài)監(jiān)測）。

基于不同原理的電子式流體和流量監(jiān)控器：

基于不同的物理原理，電子式流體和流量監(jiān)控器的測量方法有很多種。

熱氏原理：

被加熱的探頭溫度與其周圍的介質(zhì)溫度比較，如果介質(zhì)流動就會帶走探頭所產(chǎn)生的熱量，也就測量了流速。如果使在線形式，流量也可測量（管徑確定）

下面介紹的其他原理和在線式類似（管徑確定），可指示流量。

流速往往作為一個中間量，然后計算流量。

科里奧利質(zhì)量流量計（CMD）：基于科里奧利原理，即測量液體或氣體的質(zhì)量。流體流過的震動會引起測量管的彎曲，會產(chǎn)生科里奧利力。這一力引起了測量管的相當(dāng)小的變形，其變形疊加在基本元件上并且與質(zhì)量流量成正比。這一變形可由特殊的傳感器檢出。

超聲波流量計：

超聲波流量計是基于超聲波在流動介質(zhì)中傳播的速度等于被測介質(zhì)的平均流速和聲波本身速度的幾何和的原理而設(shè)計的。超聲波發(fā)射換能器將電能轉(zhuǎn)換為超聲波能量，并將其發(fā)射到被測流體中，接收器接收到的超聲波信號，經(jīng)電子線路放大并轉(zhuǎn)換為代表流量的電信號供給顯示和積算儀表進(jìn)行顯示和積算，這樣就實現(xiàn)了流量的檢測和顯示。

渦流流量計：

渦流流量計（Vortex）又稱渦街流量計，其原理是在管內(nèi)放置有漩渦發(fā)生體，當(dāng)流體通過時，在其兩側(cè)會交替產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦。漩渦發(fā)生體后方連接有超聲波傳感器，傳感器將感應(yīng)到的漩渦發(fā)生頻率信號轉(zhuǎn)為電信號，其渦流產(chǎn)生頻率和流量有著線性關(guān)系，從而實現(xiàn)了流體的測量。

差壓式流量計：

差壓原理流量計是以流動連續(xù)性方程（質(zhì)量守恒定律）和伯努利方程（能量守恒定律）為基礎(chǔ)的。充滿管道的流體，當(dāng)它流經(jīng)管道內(nèi)節(jié)流件時，流束將在節(jié)流件處形成局部收縮。因而流速增加，靜壓力降低，于是在節(jié)流件前后便產(chǎn)生了壓差，流體流量愈大，產(chǎn)生的壓差愈大，因而可依據(jù)壓差來衡量流量的大小。

磁感式流量計：

電磁流量計是應(yīng)用導(dǎo)電體在磁場中運動產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，而感應(yīng)電動勢又和流量大小成正比，通過測電動勢來反映管道流量的原理而制成的。

要選擇最佳的流量傳感器或流量計，需要知道下列參數(shù)：

介質(zhì)、介質(zhì)狀態(tài)（氣態(tài)/液態(tài)）、最大和最小流速/流量、密度、粘性、導(dǎo)電率、溫度及壓力。特性曲線和計算程序?qū)⒂兄谀x擇最適合你的傳感器。

術(shù)語

工作范圍：

工作范圍是指傳感器可以提供有效信號的允許的介質(zhì)流速。工作范圍可能因為介質(zhì)的不同而改變，如不同的導(dǎo)熱率。在參數(shù)表中，總是以水和油代表。

然而，工作范圍沒有限定傳感器可接受的最大流速。

啟動時間：

響應(yīng)時間是指流量傳感器從供電直至達(dá)到操作狀態(tài)所需的時間。僅有在啟動時間后，傳感器才可以設(shè)定，輸出信號才被認(rèn)為有效。

耐壓：

耐壓是針對傳感器外體而言，在達(dá)到最大標(biāo)定壓力，傳感器可正常穩(wěn)定的輸出信號。

然而，螺紋連接也許會有一個相當(dāng)?shù)椎哪蛪褐?，這中情況必須考慮。

介質(zhì)溫度：

傳感器正常工作且不會損壞的溫度。

標(biāo)準(zhǔn)流速：

典型標(biāo)準(zhǔn)流速被定義為傳感器各項參數(shù)被標(biāo)定的特定流速。在此流速下，傳感器的各項參數(shù)，例如開時間、關(guān)時間、溫度梯度等被測量給出。

響應(yīng)時間：

響應(yīng)時間由開時間和關(guān)時間構(gòu)成。開時間流動開始到指示流體狀態(tài)的時間。關(guān)時間流動結(jié)束到指示流體狀態(tài)的時間。

防護(hù)等級：

指傳感器對固體和水的防護(hù)能力（符合EN 60529）

流體剖面圖：

大多數(shù)流量計或與流速相關(guān)的測量設(shè)備都對流體狀態(tài)有一定的要求。流體剖面圖有助于更直觀的展示流體的狀態(tài)，以決定流體狀況是否滿足各種設(shè)備測量的需要。

雷諾數(shù):

雷諾數(shù)是表征流體流動特性的一個重要參數(shù)。這個無因次量用于區(qū)分介質(zhì)的不同流動狀態(tài)、流速分布等。