為保證制造業(yè)無(wú)故障檢測及檢測結果的可靠性,許多過(guò)程都需要液體或氣體介質(zhì)的流入和流出量保持一致。在自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中,除了壓力和溫度,流量的測量也是非常重要的。根據對流量進(jìn)行持續監控或限值監控的要求,流量傳感器的輸出信號可以選擇為對應當前流速的模擬量或開(kāi)關(guān)量。每一種應用對于流量傳感器都有特殊的要求。
圖爾克流量傳感器主要應用于制造業(yè)。
各種測量原理
不同物理原理的電子式或機械式流量監控有各具優(yōu)勢的測量方式。如根據熱傳導原理,介質(zhì)的流速不同,則產(chǎn)生的熱量不同。
在線(xiàn)傳感器根據已知管道的橫截面來(lái)確定流量——首先檢測流速,然后根據流速計算流量。圖爾克FTCI系列流量傳感器可顯示當前流量,性能穩定,但不同的介質(zhì)導熱系數不同,它通常僅適用于水或加入乙二醇的混合液。
依據克利奧利原理進(jìn)行液體和氣體流量檢測的質(zhì)量流量計價(jià)格昂貴。當介質(zhì)流過(guò)彎管處時(shí),質(zhì)量流量計使其產(chǎn)生振蕩,并測量由此產(chǎn)生的克利奧利力。質(zhì)量流量計的優(yōu)點(diǎn)是測量精度高,動(dòng)態(tài)測量范圍,低壓力損失,同時(shí)適用于氣體和液體。
圖爾克流量傳感器測量原理:熱傳導原理,FTCI(左上圖);電磁感應原理,FCMI(上圖);渦街原理FCVI(左圖)。
超聲波流量測量主要有兩種方法:多普勒法,即利用介質(zhì)反射聲波使頻率發(fā)生改變,聲源和接收聲波的介質(zhì)相對運動(dòng)時(shí)產(chǎn)生頻差。運行時(shí)間法,即聲速疊加介質(zhì)流速,若超聲波與水流方向一致,則運行時(shí)間短,反之運行時(shí)間就長(cháng),流速可由運行時(shí)間差運算得來(lái)。
另一個(gè)重要原理是渦流頻率法,也稱(chēng)渦街原理,即流體中放置阻流體而形成卡曼渦街,在有一定流量的情況下,阻流體兩側形成規則漩渦。圖爾克FCVI渦街流量計能夠敏銳感知介質(zhì)壓力及溫度的變化,因此非常適合進(jìn)行過(guò)程及冷水回路的控制,尤其適合水的監測。
差壓法基于柏努利原理——管道交叉部分狹窄,形成管口,由于管道系統中任意位置流量相同,因此形成壓降,根據柏努利原理可計算出流量。
基于電磁感應原理進(jìn)行流量監測的流量計適合檢測所有電導率大于15μS /cm的可導電液體。在磁場(chǎng)中,運動(dòng)的帶電粒子產(chǎn)生電壓,其大小與介質(zhì)的平均流速成正比,FCMI電磁流量計測量精度為測量值的2%,流體中不存在機械可移動(dòng)部件,另外,彎管處無(wú)需減小管徑,因此不會(huì )產(chǎn)生壓力損失。