简介

流量传感器是测量单位时间内流经管道某截面的流体体积或质量的传感器。流量传感器应用广泛，是工业和日常生活中最常见的一种传感器。流量传感器按测量物理量可分为体积流量和质量流量。按测量介质分为气体流量传感器和液体流量传感器。按结构类型可分为冲击板式流量传感器、差压式流量传感器、分流旋翼式流量传感器、涡轮式流量传感器等。

检定规程和流量仪表标准是流量传感器可以准确进行测量的保障。在很多领域里，流量的准确测量都非常的重要，在经济领域内被广泛应用，例如：环境监测、医疗卫生、安全防护以及贸易结算等等。

原理

基本原理

超声波流量计的基本原理和类型。当超声波在流动流体中传播时，它包含流体流量的信息。因此，流体的流速可以通过接收到的超声波检测到，从而转化为流量。

根据检测方法，可分为不同类型的超声波流量计，如传输速度差法、多普勒法、波束偏移法、噪声法和相关法。声波流量计是近十年来随着集成电路技术的快速发展而开始应用的一种非接触式仪器。它适用于测量不易接触和观察的流体和大管径流量。它与水位计相连，可以测量开放水流的流量。使用超声波流量比在流体中安装测量元件，不会改变流体的流动状态，不会产生额外的阻力。仪器的安装和维护不会影响生产管道的运行，是理想的节能流量计。

工业流量测量一般存在管径大、流量测量困难的问题，这是因为一般流量计随着测量管径的增加会带来制造和运输困难，成本增加，能量损失增加，安装不仅这些缺点，超声波流量计可以避免。由于各种超声波流量计可以安装在管外，非接触测量流量，仪器成本基本上与测量管直径无关，其他类型的流量计随口径增加，成本显著增加，因此口径越大，超声波流量计的功能价格越高。它被认为是一种更好的大管径流量测量仪器。多普勒法超声波流量计可以测量双相介质的流量，因此可以用于下水道和污水的测量。在电厂中。

流体特性

流体类型流体分为液体、气体和蒸汽。有些传感器(如电磁式)不能测量气体；插入热型不能测量液体。

温度、压力和密度是选择传感器提供的重要参数，特别是在工作条件下。对于气体流量，我们还应该了解其体积流量是工作状态还是标准状态。

粘性液体的粘度差异很大，会影响选型。例如，粘性液体应使用容积式流量传感器，而不是涡轮、浮子、涡街等流量传感器。

对于这种流体，不适合使用带有旋转部件和检测部件的传感器进行腐蚀、结垢和污垢。即使对于超声波，电磁流量传感器也会因腐蚀管道而产生误差。比如口径50MM，结垢0.5～1MM，将带来0.5～1%的误差。

特殊参数的某些流体参数会影响传感器的工作，如压缩系数影响压差公式；比热和导热系数影响热公式；电导率影响电磁；音速影响超声波。

单相和多相是指一个系统中具有相同物理和化学性质的物质。不同的相具有明显的界面。通常，大多数行业都是单相。随着工业的发展，出现了多相流（气固、气液、液固或气固液）的流量测量问题。

流动的状态

不同于许多物理参数(如压力、温度、物位、成分)，流量必须以流体流动为前提，没有流动就没有流动。

满管、非满管一般流体应充满管道，但当液体流量较小，管道处于水平状态时，可能会出现非满管流量，已经有非满管流量传感器。

技术参数

总流量，总流量(M3或KG），主要用于贸易核算，准确度居首位。流量(瞬时单位为M3/H，KG/H），主要用于流程行业，是控制系统的信息源，重复性是第一位。

连续、开关一般流量传感器的输出为连续量，开关量可用于简单的二位式控制或设备保护，可靠性要求良好。

准确性不仅取决于传感器本身，还取决于校准系统，这是一个额外的特性。为了解释流量范围内的准确性，如果用于控制系统，还应考虑匹配整个系统的准确性。注：厂家注明的误差是%FS（上限）；还是%RD（测值）。

重复性是指当环境条件和介质参数保持不变时，传感器本身的特性是多次测量一定流量值的一致性。在工艺工业控制系统中，重复性往往比准确性更重要。许多制造商将重复性误导为精度，精度应包括重复性和校准装置的流量不确定性。

量程比在一定精度范围内，最大流量与最小流量之比。差压流量传感器，从传感器本身可以有很大的量程比，但受二次表的限制，一般只有3:1。

压力损失流量传感器（电磁、超声波除外）有检测部件（如孔板、涡轮机等），强制改变流动方向（如弯头、科氏）将产生无法恢复的压力损失。为了维持正常运行，它将增加额外的传输功率。有些数额很大，今天应该注意节能。

一般来说，输出信号模拟信号（0～10V，4～20MA等）已不能适应系统发展要求。通讯要求数字信号，ROSEMOUNT推出了HART协议，RS232/RS485转换器，RS232限于2KM以内，RS485可达10KM。

对于控制系统来说，响应时间输出信号随流量参数变化反应的时间越短越好；对于脉动流，希望有较慢的输出响应。

综合性能传感器的性能指标相互制约。例如，样本中压力上限为2MPA；温度为250℃，口径为1M；则当口径为1M时，压力可能只能为1.5MPA，温度只能是200℃，不可能同为极限值。

产品特点

1、体积小、重量轻、显示读数直观、清晰。

2、可靠性高、不受外界电源影响、抗雷击。

优点和缺点

随着流量传感器的不断发展，越来越多类型的流量传感器在逐步问世，他们各有各的优势也各有各的缺憾。

1、优点：

（1）流量传感器可用来测量工业导电液体或浆液。

（2）无压力损失。

（3）测量范围大，电磁流量变送器的口径从2.5mm到2.6m。

（4）流量传感器测量被测流体工作状态下的体积流量，测量原理中不涉及流体的温度、压力、密度和粘度的影响。

2、缺点：

（1）流量传感器的应用有一定局限性，它只能测量导电介质的液体流量，不能测量非导电介质的流量，例如气体，酒精等不导电液体等

（2）流量传感器用来测量带有污垢的粘性液体时，粘性物或沉淀物附着在测量管内壁或电极上，使变送器输出电势变化，带来测量误差，电极上污垢物达到一定厚度，可能导致仪表无法测量。

温度安装方法

1.一次计量系统：这种安装情况指在整个供暖系统中，只有这一个计量系统。

2.二次计量系统：和一次系统不同的是安装位置处的计量属于第二次计量。

3.家庭用户中的单独供暖计量：随着分户计量的普及和供暖节能工程的推进目前这种安装方法比较常见。

4.垂直供暖的分配计量：主要用于垂直供暖系统中的供暖计量。

传感器分类

1、水流量传感器

水流量传感器主要由铜阀体、水流转子组件、稳流组件和霍尔元件组成。它装在热水器的进水端用于测量进水流量。当水流过转子组件时，磁性转子转动，并且转速随着流量成线性变化。霍尔元件输出相应的脉冲信号反馈给控制器，由控制器判断水流量的大小，调节控制比例阀的电流，从而通过比例阀控制燃气气量，避免燃气热水器在使用过程中出现夏暖冬凉的现象。水流量传感器从根本上解决了压差式水气联动阀启动水压高以及翻板式水阀易误动作出现干烧等缺点。它具有反映灵敏、寿命长、动作迅速、安全可靠、连接方便启动流量超低(1.5L/min)等优点，深受广大用户喜爱。

2、插入式流量传感器

插入式流量传感器工作原理是基于法拉第电磁感应定律。在电磁流量传感器中，测量管内的导电介质相当于法拉第试验中的导电金属杆，上下两端的两个电磁线圈产生恒定磁场。当有导电介质流过时，则会产生感应电压。管道内部的两个电极测量产生的感应电压。测量管道通过不导电的内衬(橡胶，特氟隆等)实现与流体和测量电极的电磁隔离。

应用

呼吸机应用

它在呼吸机中的应用已有近30年的历史，广泛应用于中高档呼吸机中。作为呼吸机气路系统的重要组成部分，它负责将吸入和呼出的气体流量转换为电信号，并将其发送到信号处理电路，以完成吸入和呼出的水分量、分钟通和流量的检测和显示。

根据呼吸机的不同功能和设计，流量传感器的检测值不仅提供显示，而且对呼吸机的控制和报警起着决定性的作用。例如，流量传感器将测量的实际值发送到电子控制部分，并将其与面板设置值进行比较，并利用两者之间的误差控制伺服阀，以调节吸入和呼出的气体流量；吸入系统前端安装的空气和氧气流量传感器产生的信号可以帮助微处理器控制阀门，从而提供患者所需的氧气浓度；流量速度和流量的检测值也直接影响呼吸和吸入之间的切换。分钟通风上限和下限报警，流量触发灵敏度，气流实时波形和P-V-流量传感器的性能直接影响到呼吸机参数的准确性和可靠性。

技术革新

在不断变化的创新中，全球传感器市场呈现出快速增长的趋势。相关专家指出，传感器领域的主要技术将在现有技术的基础上扩展和改进，各国将竞争加快新一代传感器的发展和产业化，竞争将日益激烈。新技术的发展将重新定义未来的传感器市场，如无线传感器、光纤传感器、智能传感器和金属氧化物传感器，以及市场份额的扩大。

发展前景

根据传感器市场报告，2008年全球传感器市场容量为506亿美元，预计2010年全球传感器市场将达到600亿美元以上。根据调查，东欧、亚太地区和加拿大已经成为传感器市场增长最快的地区，而美国、德国和日本仍然是传感器市场分布最大的地区。就世界范围而言，汽车市场仍然是传感器市场增长最快的市场，其次是过程控制市场，看好通信市场前景。压力传感器、温度传感器、流量传感器、水平传感器等一些传感器市场已经表现出成熟市场的特点。市场规模最大的流量传感器、压力传感器、温度传感器，分别占整个传感器市场的21%、19%和14%。传感器市场的主要增长来自于无线传感器、MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystems，微机电系统）传感器、生物传感器等新兴传感器。其中，无线传感器在2007-2010年复合年增长率预计会超过25%。

选择方法

因此，在选择流量传感器时，用户应根据自己的需要选择合适的传感器。许多用户对所使用的传感器有不同的要求，因此选择的标准也不同。如果你需要非常专业的数据和结果，你应该选择国家标准。然而，如果你只是作为一个简单的企业仪器进行一般分析，你可以选择企业标准。如果你想购买流量传感器，你必须仔细考虑，并选择一些质量保证，更容易使用的传感器。因为，很多人认为新的传感器，他们的技术会更高，这是一个非常片面的想法。新产品，有成熟的技术是一个好产品。

在许多经济领域，准确测量流量变得非常重要。传感器基本上用于测量流量。传感器感知流体流量并将其转换为可用输出信号。安装传感器可以使操作更加简单方便。在一个单位时间内流动的物体数量称为流量，不同的物体使用不同的流量传感器，通常通过测量介质和测量来区分流量传感器的类型。

流量传感器一般用于工业管道中介质流体的流量。一般来说，有很多介质，如气体、液体和蒸汽。对于这些类型的介质，可以使用多种流量传感器。第一个是涡街流量传感器。

另一个是超声波流量传感器。随着超声波技术的发展，超声波流量传感器一般可以用来测量大多数流动物体的流量。超声波流量传感器也有多种测量方法，每种方法都有自己的特点，应根据测量流体的性质进行测量。选择流量分布、管道安装位置和测量精度要求。由于工业流量测量管径大，流量测量困难，这是因为一般流量传感器会带来制造和运输困难，成本增加，能量损失增加，安装不仅这些缺点，超声波流量计可以避免。超声波流量传感器的流量测量精度几乎不受被测量的流体温度、压力、粘度、密度等参数的影响，可以制成非接触和便携式测量仪器，可以解决其他类型仪器的强腐蚀性、导电性和易爆性。

影响流量传感器的因素很多。有十多种原理，不少于200种类型。一些人调查了美国1000多个现场流量传感器，发现60%的选择方法不合适。即使选择的方法合适，超过一半的人在安装和布局上都有问题。正确的选择并不容易。综上所述，流量传感器的正确选择取决于六个因素：传感器技术参数、流体特性、流动的状态、安装、环境、经济性。

空气流量传感器故障现象是什么？

空气流量传感器故障现象是：

1、空气流量信号不准确、空气流量信号中断或时有时无、喷油量过多、燃油泵工作不良；

2、发动机启动困难、息速不稳、燃油量增加；

3、空气流量信号电压下降、导致供油量减少、无空气流量信号输出、空气流量信号电压不准确；

4、发动机运转不稳、功率下降、加速不良、发动机不能工作。

空气流量传感器，是电喷发动机的重要传感器之一，其主要作用是检测发动机进气量大小，并将进气量信息转换成电信号输入电控单元以供计算确定喷油量。