流量传感器：原理、应用及测量要求

1.差压式流量传感器

（1）差压式流量传感器的工作原理

差压式流量传感器又称节流式流量传感器，主要由节流装置和差压传感器（或差压变送器）组成，如图9-6所示。它是利用管路内的节流装置，将管道中流体的瞬时流量转换成节流装置前后的压力差，然后用差压传感器将压差信号转换成电信号，或直接用差压变送器把差压信号转换为与流量对应的标准电流信号或电压信号，以供测量、显示、记录或控制。

图9-6　差压式流量传感器

1—节流元件（孔板）；2—引压管；3—差压传感器；4—平衡阀；5—正压室切断阀；6—负压室切断阀

（2）差压式流量传感器的特点

差压式流量传感器在投运时要特别注意：

①其弹性元件不能突受压力冲击，更不要处于单向受压状态。

②开表前，必须使引压管内充满液体或隔离液，引压管中的空气要通过排气阀和仪表的放气排除干净。

③开表过程中，先打开平衡阀4，并逐渐打开正压室切断阀5，使正、负压室承受同样压力，然后打开负压室切断阀6，并逐渐关闭平衡阀4，便可投入运行。

④仪表在停运时与开表过程相反，先打开平衡阀，然后关闭正、负压室切断阀，最后再关闭平衡阀。

2.电磁流量传感器

（1）电磁流量传感器的工作原理

如图9-7所示，电磁流量传感器是根据法拉第电磁感应定律测量导电性液体的流量的。感应电动势的大小与磁感应强度、管径大小、流体流速大小有关，即

图9-7　电磁流量传感器(www.xing528.com)

1—铁芯；2—电极；3—绝缘套管；4—励磁线圈；5—液体

（2）电磁流量传感器的特点

①只能测量导电介质的流体流量。

②适用于测量各种腐蚀性酸、碱、盐溶液，固体颗粒悬浮物、黏性介质等溶液；用于各种有卫生要求的医药、食品等部门的流量测量，以及大型管道自来水和污水处理厂流量测量等。

③反应迅速，可以测量脉动流量。

④测量范围很广，对于同一台电磁流量计，量程比可达1∶100。它的口径可以从直径1mm做 到2m以上。

⑤使用温度和压力不能太高，使用温度最高为120℃，工作压力最高为1.6MPa。

⑥测量导管的管壁厚度不超过8mm。

⑦不能用来测量气体、蒸气，以及石油制品等非导电流体的流量。

⑧测量导电液体的电导率的下限值不得小于2×10－3～5×10－3S/m（西门子/米）。

⑨流速和速度的分布必须符合设定条件，否则将会产生较大的测量误差。

⑩满量程流速的下限一般不得低于0.3m/s。

提　醒

使用电磁流量计应注意的问题：

（1）安装要求：变送器安装位置应选择在任何时候测量导管内都能充满液体的地方，最好是垂直安装，即使不能垂直安装时，也可水平安装，但要使两电极在同一水平面上。

（2）接地要求：电磁流量计的信号比较弱，在满量程时只有2.5～8mV，流量很小时，输出只有几微伏，因此变送器的外壳、屏蔽线、测量导管以及变送器两端的管道都要接地，并且要求单独设置接地点，绝对不要连接在电机、电器等的公用地线或上、下水管道上。转换部分已通过电缆线接地，故勿再行接地。

（3）安装地点：变送器的安装地点要远离一切磁源（如大功率电机、变压器等），不能有振动。

（4）电源要求：传感器和变换器必须使用同一相电源，否则由于检测信号和反馈信号相差－120°的相位，使仪表不能正常工作。