流量开关工作原理与传感器选用

流量开关是一种用于测量流体流量并将其转换为电信号的传感器。它广泛应用于工业自动化、水处理、石油化工、医药等领域。本文将详细介绍流量开关的工作原理以及传感器的选用。

一、流量开关工作原理

流量开关的工作原理主要基于电磁感应、超声波、涡街、热式等原理。以下将分别介绍这些原理：

电磁感应原理是流量开关中最常见的原理之一。其基本原理是，当流体通过一个磁场时，磁场中的磁力线会受到流体运动的影响，从而在磁场中产生感应电流。根据法拉第电磁感应定律，感应电流的大小与磁通量变化率成正比。通过测量感应电流的大小，可以间接测量流体的流量。

电磁感应流量开关主要由传感器和转换器两部分组成。传感器包括一个磁环、一个线圈和一个导线管。当流体通过导线管时，磁环中的磁场会发生变化，从而在线圈中产生感应电流。转换器将感应电流转换为电信号，并输出流量信号。

超声波流量开关利用超声波在流体中传播的速度变化来测量流量。当超声波从发射器发出后，在流体中传播并遇到障碍物（如管道壁）后反射回来。根据超声波发射和接收的时间差，可以计算出流体的流速，进而得到流量。

超声波流量开关主要由发射器、接收器、控制器和显示屏等部分组成。发射器产生超声波，接收器接收反射回来的超声波。控制器根据发射和接收的时间差计算出流速，显示屏显示流量值。

涡街流量开关利用流体在通过管道时产生的涡街振动来测量流量。当流体通过管道时，会在管道内形成一系列的涡街。根据涡街频率与流量的关系，可以计算出流量。

涡街流量开关主要由传感器、控制器和显示屏等部分组成。传感器检测涡街频率，控制器根据频率计算出流量，显示屏显示流量值。

热式流量开关利用流体通过管道时对热丝的冷却作用来测量流量。当流体通过管道时，热丝会发热，流体会吸收热量，从而降低热丝的温度。根据热丝温度的变化，可以计算出流体的流量。

热式流量开关主要由传感器、控制器和显示屏等部分组成。传感器检测热丝温度，控制器根据温度变化计算出流量，显示屏显示流量值。

二、传感器选用

不同介质的物理特性不同，需要根据介质的特性选择合适的传感器。例如，测量腐蚀性介质时，应选择耐腐蚀的传感器；测量易燃易爆介质时，应选择防爆型传感器。

根据实际应用中对流量测量的精度要求，选择合适的传感器。高精度要求的场合，应选择精度较高的传感器。

根据实际应用中流量的测量范围，选择合适的传感器。传感器量程应大于实际测量范围，以保证测量精度。

根据现场安装条件，选择合适的传感器安装方式。常见的安装方式有插入式、外夹式、螺纹式等。

根据现场环境条件，如温度、湿度、压力等，选择合适的传感器。传感器应具备良好的抗干扰能力和适应能力。

总结

流量开关在工业自动化等领域具有广泛的应用。了解流量开关的工作原理和传感器选用，有助于提高流量测量的准确性和可靠性。在实际应用中，应根据测量介质、精度要求、测量范围、安装方式和环境条件等因素，选择合适的流量开关和传感器。