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传感器知识

    漩涡流量传感器和转子流量传感器是两种在工业生产中应用比较广泛的测量流量的传感器。由于它们各自工作原理和结构不同,如果选择和使用不当,在实际使用过程中可能会出现一些问题。下面从它们两个各自的工作原理和使用两个方面对这两种流量计进行分析、比较。

     漩涡流量传感器,通常称为漩涡流量计,一般用来测量管道中的的液体、气体、蒸汽的流量,尤其适用于被测介质压力不稳的场合,它具有精确度高、没有运动部件、无机械磨损、维护方便、测量范围宽、压力损失小等优点,缺点是容易受周围其他震源的影响,所以对于管路振动较严重的场合,应尽量避免使用这种产品。它的工作原理的利用有规则的漩涡剥离现象来测量流体流量。在流体中垂直插入一个非流线型的柱状物作为漩涡发生体,产生卡曼涡列,卡曼涡列中两漩涡涡列之间的距离h和同列的两漩涡之间的距离L之比满足h/L=0.281,卡曼涡列其漩涡频率满足以下关系式:f=Stv/d。

f为单列漩涡产生的频率;St是斯特劳哈尔系数(当雷诺数Re=5×102~1.5×105,St=0.2)。v是流体平均流速;d为圆柱直径。由此可见,当知道频率f时,即可求得流体的体积流量。

    转子流量传感器,通常称为转子流量计或浮子流量计。它的原理是利用浮子在垂直锥形管中随着流量变化而升降,改变它们之间形成的流通环隙面积来进行测量的体积流量的传感器。由此可见,它是由锥形管和自由运动的转子所组成。它的工作过程是当由流体流过锥形管时,转子受到向上的浮力,导致转子飘起,最终由于重力原因达到平衡状态,此时的转子停留在另一高度,这样,可由转子的高度来换算流体的流量。转子的位置信号通常采用磁耦合方式传递,然后经放大器放大输出。转子流量计结构简单、维护方便、价格低廉,缺点是流速过快导致浮子稳定性差,一般只适用于中小管径、低流速和较低雷诺数的单相液体或气体的中小流量测量。

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