首頁 > 技術(shù)文章
如何使用德國IFM流量計傳感器：
傳感器分類編輯：
1、水流量傳感器
水流量傳感器主要由銅閥體、水流轉(zhuǎn)子組件、穩(wěn)流組件和霍爾元件組成。它裝在熱水器的進(jìn)水端用于測量進(jìn)水流量。當(dāng)水流過轉(zhuǎn)子組件時，磁性轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，并且轉(zhuǎn)速隨著流量成線性變化。霍爾元件輸出相應(yīng)的脈沖信號反饋給控制器，由控制器判斷水流量的大小，調(diào)節(jié)控制比例閥的電流，從而通過比例閥控制燃?xì)鈿饬?，避免燃?xì)鉄崴髟谑褂眠^程中出現(xiàn)夏暖冬涼的現(xiàn)象。水流量傳感器從根本上解決了壓差式水氣聯(lián)動閥啟動水壓高以及翻板式水閥易誤動作出現(xiàn)干燒等缺點。它具有反映靈敏、壽命長、動作迅速、安全可靠、連接方便啟動流量超低（1.5L/min）等優(yōu)點，深受廣大用戶喜愛。 [2]
2、插入式流量傳感器
插入式流量傳感器工作原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律。在電磁流量傳感器中，測量管內(nèi)的導(dǎo)電介質(zhì)相當(dāng)于法拉第試驗中的導(dǎo)電金屬桿，上下兩端的兩個電磁線圈產(chǎn)生恒定磁場。當(dāng)有導(dǎo)電介質(zhì)流過時，則會產(chǎn)生感應(yīng)電壓。管道內(nèi)部的兩個電極測量產(chǎn)生的感應(yīng)電壓。測量管道通過不導(dǎo)電的內(nèi)襯（橡膠，特氟隆等）實現(xiàn)與流體和測量電極的電磁隔離目前可以根據(jù)水流量的大小設(shè)計擋板，減少水流通過流量傳感器產(chǎn)生的水阻力，減少水系統(tǒng)壓頭損失，但由于擋板式長期受水流的沖擊仍然有疲勞的問題，即使在工廠標(biāo)定好流量值的也會發(fā)生設(shè)定點飄移。
通常在保護(hù)流量值不要求的地方使用，即用于水管內(nèi)的水流突然中斷的斷流保護(hù)。在國內(nèi)針對水源熱泵機(jī)組設(shè)計的非常少。
擋板式是專門針對水環(huán)/地源熱泵空調(diào)機(jī)組的水流量監(jiān)控而開發(fā)的，它針對不同的管徑配有不同的擋片，每種擋片的水阻不超過0.5米水柱，相比靶式水阻已大大降低。
每個擋板式流量傳感器都配有與水環(huán)熱泵機(jī)組水管相同的管件，現(xiàn)場只需連接上水管即可，不需對擋片做任何改變，另外擋板式水流開關(guān)的承壓大于25bar，在對水流量要求不高的水環(huán)熱泵機(jī)組是一個低成本的水流開關(guān)。
經(jīng)過在水環(huán)/地源熱泵機(jī)組上使用的反饋來看，壓差開關(guān)能有效判斷水環(huán)熱泵機(jī)組現(xiàn)場安裝的水管路的問題，能*避免水流量少造成換熱器凍壞的情況，流量傳感器也可以保護(hù)由于水過濾器堵塞造成的水流量下降時換熱器凍壞的情況，另外水管路壓差開關(guān)沒有靶流開關(guān)疲勞破壞的風(fēng)險。
尤其在水管路有少量空氣時，流量傳感器工作非常穩(wěn)定，不會出現(xiàn)類似靶流開關(guān)的漂浮情況，經(jīng)過多年使用的反饋未發(fā)現(xiàn)壓差開關(guān)本身有故障的情況。
基本原理
超聲波流量計的基本原理及類型超聲波在流動的流體中傳播時就載上流體流速的信息。因此通過接收到的超聲波就可以檢測出流體的流速，從而換算成流量。
根據(jù)檢測的方式，可分為傳播速度差法、多普勒法、波束偏移法、噪聲法及相關(guān)法等不同類型的超聲波流量計。起聲波流量計是近十幾年來隨著集成電路技術(shù)迅速發(fā)展才開始應(yīng)用的一種非接觸式儀表，適于測量不易接觸和觀察的流體以及大管徑流量。它與水位計聯(lián)動可進(jìn)行敞開水流的流量測量。使用超聲波流量比不用在流體中安裝測量元件故不會改變流體的流動狀態(tài)，不產(chǎn)生附加阻力，儀表的安裝及檢修均可不影響生產(chǎn)管線運(yùn)行因而是一種理想的節(jié)能型流量計。
工業(yè)流量測量普遍存在著大管徑、大流量測量困難的問題，這是因為一般流量計隨著測量管徑的增大會帶來制造和運(yùn)輸上的困難，造價提高、能損加大、安裝不僅這些缺點，超聲波流量計均可避免。因為各類超聲波流量計均可管外安裝、非接觸測流，儀表造價基本上與被測管道口徑大小無關(guān)，而其它類型的流量計隨著口徑增加，造價大幅度增加，故口徑越大超聲波流量計比相同功能其它類型流量計的功能價格比越*。被認(rèn)為是較好的大管徑流量測量儀表，多普勒法超聲波流量計可測雙相介質(zhì)的流量，故可用于下水道及排污水等臟污流的測量。在發(fā)電廠中。
流體特性
流體類型流體分為液體、氣體、蒸汽。有些傳感器（如電磁式）不能測氣體；插入熱式則不能測液體。
溫度、壓力、密度它們是選擇傳感器提供的重要參數(shù)，特別是在工況下的參數(shù)，對于氣體流量還應(yīng)了解其體積流量是工作狀態(tài)，還是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。
粘性液體粘性相差較大會影響選型，如粘性大的液體宜用容積式流量傳感器，而不宜選用渦輪、浮子、渦街等流量傳感器。
腐蝕、結(jié)垢、臟污對于這類流體，不宜選用有轉(zhuǎn)動件及有檢測件的傳感器。即使對于超聲、電磁式流量傳感器，也會因腐蝕管道帶來誤差。如口徑50MM，結(jié)垢0.5～1MM，將帶來0.5～1%的誤差。
特殊參數(shù)某些流體參數(shù)會影響傳感器的工作，如壓縮性系數(shù)影響差壓式；比熱及熱傳導(dǎo)系數(shù)影響熱式；電導(dǎo)率影響電磁；聲速影響超聲。
單相、多相相是指在一個系統(tǒng)中具有相同的物理、化學(xué)性質(zhì)的物質(zhì)，不同的相有較明顯的界面，通常工業(yè)中大多為單相，隨著工業(yè)的發(fā)展出現(xiàn)了多相流（氣固、氣液、液固或氣固液）等的流量測量問題。
流動的狀態(tài)
與許多物理參數(shù)（如壓力、溫度、物位、成分）不同的是，流量必須以流體流動為前提，沒有流動就不存在流量。
滿管、非滿管一般流體均應(yīng)充滿管道，但當(dāng)液體流量較小，管道又處于水平時，則可能出現(xiàn)非滿管流動，已有非滿管流量傳感器。
技術(shù)參數(shù)
總量、流量總量（單位為M3或KG），多用于貿(mào)易核算，準(zhǔn)確度居于*。流量（瞬時量單位為M3/H，KG/H），多用于流程工業(yè)，是控制系統(tǒng)的信息源頭，重復(fù)性是*。
連續(xù)，開關(guān)一般流量傳感器的輸出為連續(xù)量，而開關(guān)量可用于簡單的二位式控制或設(shè)備保護(hù)，要求可靠性良好。
準(zhǔn)確度準(zhǔn)確度不僅取決傳感器本身，還取決于校驗系統(tǒng)，是外加特性。要說明在什么流量范圍內(nèi)的準(zhǔn)確度，如果用于控制系統(tǒng)，還應(yīng)考慮與整個系統(tǒng)準(zhǔn)確度相匹配。注意：廠家注明的誤差是%FS（上限）；還是%RD（測值）。
重復(fù)性重復(fù)性是指環(huán)境條件介質(zhì)參數(shù)不變時，對某量值多次測量的一致性，是傳感器本身的特征。在流程工業(yè)控制系統(tǒng)中，重復(fù)性往往比準(zhǔn)確度還重要。不少廠家把重復(fù)性誤導(dǎo)為準(zhǔn)確度，準(zhǔn)確度應(yīng)包括重復(fù)性與標(biāo)定裝置的流量不確定度。
量程比在一定準(zhǔn)確度范圍內(nèi)，大與小流量之比。差壓式流量傳感器，從傳感器本身可以有較大量程比，但受二次表制約，一般只有3：1。
壓力損失流量傳感器（除電磁、超聲）都有檢測件（如孔板、渦輪等），以及強(qiáng)制改變流向（如彎頭、科氏）都將產(chǎn)生不可恢復(fù)壓力損失，它將額外增加輸送的動力，才能維持正常運(yùn)，有些數(shù)額很大，在提倡節(jié)能的今天應(yīng)引起重視。
輸出信號一般為標(biāo)準(zhǔn)的模擬信號（0～10V，4～20MA等）已不能適應(yīng)系統(tǒng)發(fā)展要求。通訊要求數(shù)字信號，ROSEMOUNT推出了HART協(xié)議，RS232/RS485轉(zhuǎn)換器，RS232限于2KM以內(nèi)，RS485可達(dá)10KM。
響應(yīng)時間輸出信號隨流量參數(shù)變化反應(yīng)的時間，對控制系統(tǒng)來說，越短越好；對脈動流，則希望有較慢的輸出響應(yīng)。
綜合性能傳感器的性能指標(biāo)是相互制約的，如樣本中壓力上限為2MPA；溫度為250℃，口徑為1M；則當(dāng)口徑為1M時，壓力可能只能為1.5MPA，溫度只能是200℃，不可能同為極限值
