流量计传感器(源测自控-电磁流量计之传感器基本知识)

Posted 2023-05-31

篇首语：夫唯不争，故天下莫能与之争。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了流量计传感器(源测自控-电磁流量计之传感器基本知识)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

电磁流量计之传感器基本知识

一、传感器定义及满足要求

1、传感器：是将物理量“流量”变换为另一个物理量“电动势”的的装置，是使导电流动液体产生感应电动势信号的装置。基本要素由测量管、磁场产生部件和拾取信号的一对（多对）电极组成。

2、应该满足的要求：a、按照测量原理把流量线性地变换成电压信号；b、把不可避免的各种干扰抑制到最小程度，尽量提高输出信号中的信噪比；3、结构和设计上应满足安装现场的环境条件、电气条件、测量介质的物理化学性能等。

二、基本结构

1、测量管：传感器内流过被测流体的通道。一般由内衬绝缘衬里材料的非导磁、高电阻率金属管子构成；

2、工作磁场：一般由励磁线圈通电产生。励磁系统主要有励磁线圈、磁轭、极靴等构成；

3、信号检出部分：包括电极、电极引出线、电极屏蔽罩和接线端子盒等零部件组成；

4、壳体：起磁路与外界隔离、保护作用。对有些低频矩形波励磁方式传感，外壳应用导磁材料制造，同时也起到磁路磁轭的作用。图1传感器结构

三、励磁系统

1、励磁方式及其特点：a、直流励磁；b、交流励磁；c、低频矩形波励磁；d、高频矩形波励磁与可编程脉宽矩形波励磁。

2、磁路分析：图2是电磁流量传感器的电气原理图。其中，X、Y是励磁电流的输入端；A、B是两个电极的信号输出端；C是接流体的信号基准接地端，它形成了流量信号的差动基准电位点。

四、测量管与衬里

1、测量管：其结构必须形成流过被测液体的导管，机械上能耐流体压力的强度；

2、衬里：是测量管内衬的绝缘物，以防止信号电动势被短路。因为衬里材料接触被测液体，所以必须能耐磨和耐腐蚀的材料，常见的有：氟塑料、PTFE（聚四氟乙烯）、PFA（四氟乙烯——聚全氟化烷基乙烯基醚）、FEP（全氟乙丙烯）、氯丁二烯橡胶、聚氨基甲酸乙酯橡胶、陶瓷；

五、电极——信号引出

1、电极：电磁流量计拾取流量信号的部件，安装在测量管壁上，以取出电极电压，材料必须能够耐流体的磨损和腐蚀。常见材料有：不锈钢SUS316、SUS316L、白金（铂）、铂铱合金、钽、钛、哈氏合金B、哈氏合金C、导电性氟塑料。

2、接液环：它能使传感器和被测液体同电位，也有保护法兰端面衬里的作用，其材料必须能够耐液体的磨损和腐蚀，常见材料同电极材料。

六、测量原理

液体通过磁场流动，按法拉第电磁感应定律就会产生电动势。若磁场与电气绝缘的测量管垂直，并且流动液体的电导率不是过低的话，则从内表面的一对电极间可测量到电压，此电压与磁场强度、流体平均流速和电极间距离成正比。用此原理可以测量流速和流量。