德國(guó)賀德克HYDAC流量傳感器折疊技術(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(shí)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(jiǎn)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(yàn)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(gè)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(cè)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(shí),，對(duì)某量值多次測(cè)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?gòu)S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)，最大與最小流量之比,。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(cè)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(dòng)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(hào)一般為標(biāo)準(zhǔn)的模擬信號(hào)(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(hào),，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(shí)間輸出信號(hào)隨流量參數(shù)變化反應(yīng)的時(shí)間,，對(duì)控制系統(tǒng)來說,，越短越好;對(duì)脈動(dòng)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(shí),，壓力可能只能為1.5MPA,，溫度只能是200℃，不可能同為極限值,。

德國(guó)賀德克HYDAC流量傳感器渦街式

渦街流量傳感器主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測(cè)量,，如氣體、液體,、蒸氣等多種介質(zhì),。其特點(diǎn)是壓力損失小，量程范圍大,，精度高,，在測(cè)量工況體積流量時(shí)幾乎不受流體密度,、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響,。無可動(dòng)機(jī)械零件，因此可靠性高,，維護(hù)量小,。儀表參數(shù)能長(zhǎng)期穩(wěn)定。渦街流量傳感器采用壓電應(yīng)力式傳感器,，可靠性高,，可在-20℃~+250℃的工作溫度范圍內(nèi)工作。有模擬標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),，也有數(shù)字脈沖信號(hào)輸出,，容易與計(jì)算機(jī)等數(shù)字系統(tǒng)配套使用，是一種比較先進(jìn),、理想的測(cè)量?jī)x器,。

渦街流量傳感器是基于卡門渦街原理研制出來的。在流體中設(shè)置三角柱型旋渦發(fā)生體,，則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦,，這種旋渦稱為卡門旋渦。

設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f,，被測(cè)介質(zhì)平均流速為 ,，旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d，表體通徑為D,，即可得到以下關(guān)系式:

f=SrU1/d=SrU/md ⑴

式中 U1--旋渦發(fā)生體兩側(cè)平均流速,，m/s;

Sr--斯特勞哈爾數(shù);

m--旋渦發(fā)生體兩側(cè)弓形面積與管道橫截面面積之比

管道內(nèi)體積流量qv為 qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr ⑵

K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1 ⑶

式中 K--流量計(jì)的儀表系數(shù)，脈沖數(shù)/m3(P/m3)。

由上式可以看出流量傳感器的輸出頻率只于旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸等有關(guān),。

折疊卡門渦旋式

卡門渦旋式空氣流量傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理如圖 11所示,。在進(jìn)氣管道正中間設(shè)有德國(guó)賀德克HYDAC流量傳感器線型或三角形的渦流發(fā)生器，當(dāng)空氣流經(jīng)該渦流發(fā)生器時(shí),，在其后部的氣流中會(huì)不斷產(chǎn)生一列不對(duì)稱卻十分規(guī)則的被稱為卡門渦流的空氣渦流,。

測(cè)量單位時(shí)間內(nèi)旋渦數(shù)量的方法有反光鏡檢出式和超聲波檢出式兩種。圖 12所示是反光鏡檢出式卡門渦旋流量傳感器,，其內(nèi)有一只發(fā)光二極管和一只光敏三極管,。發(fā)光二極管發(fā)出的光束被一片反光鏡反射到光敏三極管上，使光敏三極管導(dǎo)通,。反光鏡安裝在一個(gè)很薄的金屬簧片上,。金屬簧片在進(jìn)氣氣流旋渦的壓力作用下產(chǎn)生振動(dòng)，其振動(dòng)頻率與單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的旋渦數(shù)量相同,。由于反光鏡隨簧片一同振動(dòng),，因此被反射的光束也以相同的頻率變化，致使光敏三極管也隨光束以同樣的頻率導(dǎo)通,、截止,。ECU根據(jù)光敏三極管導(dǎo)通、截止的頻率即可計(jì)算出進(jìn)氣量(圖 11),。凌志LS400小轎車即用了這種型式的卡門渦旋式空氣流量傳感器,。

圖 13所示為超聲波檢出式卡門渦旋式空氣流量傳感器。在其后半部的兩側(cè)有一個(gè)超聲波發(fā)射器和一個(gè)超聲波接收器,。在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),，超聲波發(fā)射器不斷地向超聲波接收器發(fā)出一定頻率的超聲波。當(dāng)超聲波通過進(jìn)氣氣流到達(dá)接收器時(shí),，由于受氣流中旋渦的影響,，使超聲波的相位發(fā)生變化。ECU根據(jù)接收器測(cè)出的相應(yīng)變化的頻率,，計(jì)算出單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的旋渦的數(shù)量,，從而求得空氣流速和流量，然后根據(jù)該信號(hào)確定基準(zhǔn)空氣量和基準(zhǔn)點(diǎn)火提前角,。

折疊熱線式

熱線式空氣流量傳感器的基本結(jié)構(gòu)由感知空氣流量的白金熱線(鉑金屬線),、根據(jù)進(jìn)氣溫度進(jìn)行修正的溫度補(bǔ)償電阻(冷線)、控制熱線電流并產(chǎn)生輸出信號(hào)的控制線路板以及空氣流量傳感器的殼體等元件組成,。根據(jù)白金熱線在殼體內(nèi)的安裝部位不同,，熱線式空氣流量傳感器分為主流測(cè)量、旁通測(cè)量方式兩種結(jié)構(gòu)形式,。圖 18所示是采用主流測(cè)量方式的熱線式空氣流量傳感器的結(jié)構(gòu)圖,。它兩端有金屬防護(hù)網(wǎng),，取樣管置于主空氣通道中央，取樣管由兩個(gè)塑料護(hù)套和一個(gè)熱線支承環(huán)構(gòu)成,。熱線線徑為70μm的白金絲(RH),，布置在支承環(huán)內(nèi)，其阻值隨溫度變化,，是惠斯頓電橋電路的一個(gè)臂(圖 19)。熱線支承環(huán)前端的塑料護(hù)套內(nèi)安裝一個(gè)白金薄膜電阻器,，其阻值隨進(jìn)氣溫度變化,，稱為溫度補(bǔ)償電阻(RK)，是惠斯頓電橋電路的另一個(gè)臂,。熱線支承環(huán)后端的塑料護(hù)套上粘結(jié)著一只精密電阻(RA),。此電阻能用激光修整，也是惠斯頓電橋的一個(gè)臂,。該電阻上的電壓降即為熱線式空氣流量傳感器的輸出信號(hào)電壓,。惠斯頓電橋還有一個(gè)臂的電阻RB安裝在控制線路板上,。

德國(guó)賀德克HYDAC流量傳感器工作原理:熱線溫度由混合集成電路A保持其溫度與吸入空氣溫度相差一定值,，當(dāng)空氣質(zhì)量流量增大時(shí)，混合集成電路A使熱線通過的電流加大,，反之,，則減小。這樣,，就使得通過熱線RH的電流是空氣質(zhì)量流量的單一函數(shù),，即熱線電流IH隨空氣質(zhì)量流量增大而增大，或隨其減小而減小,，一般在50-120mA之間變化,。