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水流量传感器:涡轮流量传感器的分类

发布时间:2015-11-18 浏览:10965次

按传感器结构分类

(1)轴向型(普通型),叶轮轴中心与管道轴线重合,是涡轮流量计的主导产品,有全系列产品(DN10~DN600)。

(2)切向型,叶轮轴与管道轴线垂直,流体流向叶片平面的冲角为90°,适用于小口径,微流量测量。

(3)机械型,叶轮转动直接或经磁耦合带动机械计数机构,指示积算总量,测量精确度比电信号检测的传感器稍低,但其传感器与显示仪一体化,方便使用。

(4)井下专用型,适用于石油开采井下作业及采输用,测量介质有泥浆及油气流等,传感器体积受限制,需耐高压高温及流体冲击。

(5)自校正双涡轮型,可用于天然气等气体流量的测量,传感器由主、辅双叶轮组成,可由两涡轮转速差自动校正流量特性的变化。

(6)广黏度型,在波特型浮动转子压力平衡结构基础上扩大上锥体与下锥体的直径,增加黏度补偿翼及承压叶片等结构措施,使传感器适用于高黏度液体(如重油,黏度达30mm2/s)。

(7)一体型,涡轮流量计传感器叶片转动直接或经磁耦合带动机械计数机构或智能显示模块,指示积算总量,其传感器与显示仪组成一体,方便使用。

按被测介质分类

(1)液体用涡轮流量传感器

1)普通型,适用于测量低黏度(5mPa·s)液体体积流量,公称通径为DN10~DN600,精确度等级0.25~0.5(高精确度型为0.15),使用介质温度为-20~120℃,压力为6.3Mpa;

2)耐腐型,适用于腐蚀性流体,如稀硫酸、稀盐酸等,一般只有小口径产品(DN20~DN50);

3)高温型,适用于液体温度在300℃以下,温度受检测线圈耐温性能的限制;

4)低温型,适用于液体温度低至-250℃,可测液态氧、液态氮等流体;

5)高黏度型,适用于液体黏度70~400mPa·s,一般口径越大,适用的黏度越高,同一台传感器测量的液体黏度越高,则流量下限值越高,范围度缩小。

(2)气体用涡轮流量传感器

1)普通型,适用于洁净气体,公称通径DN15~DN350,流体温度-20~120℃,压力为2.5~10Mpa,精确度等级为1级;

2)燃气性,适用于石油气、人工燃气、天然气、液化石油气等。可采用自动注油器润滑保护轴承,避免杂质进入运动部件,延长使用寿命,结构大部分采用机械式就地指示装置,并可用光纤技术输出高分辨率的脉冲信号。公称通径DN25~DN600,流体温度-10~60℃,压力≤10Mpa,精确度等级为1级或0.5级。

按信号检测方式分类

(1)感应式,传感器叶轮中嵌有永磁性材料。当叶轮和永磁材料旋转时,磁场交替接近与远离传感器壳体外的检测线圈,线圈的感应电动势随着变化,此周期变化的频率信号经放大后输出;

(2)变磁阻式,叶轮叶片或轮毂由导磁材料制成,传感器壳体外检测线圈中装有水磁性材料。当叶轮旋转时,经圈内永磁材料形成的磁路,因导磁性叶片交替接近或远离,磁通产生周期性变化,线圈的等效阻抗亦随着变化,在放大线路中产生连续的脉冲波;

(3)笛簧管(干簧管)式,嵌在叶轮(或与其同步的其他旋转元件)里的永磁性材料周期地打开和闭合传感器壳体外笛管的簧片触电,这种开关作用使恒流(或恒压)源产生电脉冲信号;

(4)光电式,叶轮叶片或叶轮驱动的元件随着叶轮旋转,周期性地遮断光束,所产生的光脉冲信号转换成电脉冲信号,近年出现光纤传输方式,有效地提高抗干扰性能;

(5)霍尔传感式,在叶轮内腔装有一块永久磁钢,霍尔元件通以直流或交流电流产生一磁场,当固定安装磁钢的叶轮旋转时,由于电磁感应,在霍尔元件中输出交变电压,其频率与叶轮转速成正比,测出此频率即可确定其转速。这种方法检测到的信号较强,且安装尺寸小,但工作电流大,难以实现电池供电;

(6)韦裉传感式,韦根流量传感器是利用韦根效应制成的,故称韦根传感器。其工作原理是,传感器中的双稳态功能合金材料在交变外磁场的激励下,磁化方向瞬间发生翻转,而当外磁场撤离后,它又瞬间恢复到原有的磁化方向,由此在合金材料周围的检测线圈中会感生出电脉冲信号,实现磁电转换。它是无源器件,适用于微功耗设计的流量计,无触点、耐腐蚀、防水,使用寿命20亿次以上。应用时,通常在叶轮上、轴上或与叶轮转速相同的发讯盘上镶嵌磁钢,韦根传感器安装在与磁钢靠近的非导磁座(套)里。

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