Что такое датчик расхода?

Что такое датчик расхода?

Датчик расхода — это устройство, которое определяет мгновенный расход текучей среды, например жидкости или газа.

Доступны различные методы измерения, в том числе:

• Метод импеллера, который определяет расход по числу оборотов импеллера.
• Метод объема/массы, подходящий для измерения вязких жидкостей.
• Электромагнитный метод, позволяющий обнаруживать даже мельчайшие количества жидкости.

Вихревой расходомер имеет относительно небольшой перепад давления, что делает его пригодным для измерения широкого спектра жидкостей, включая жидкости и газы. Благодаря своей способности обнаруживать различные жидкости с высокой точностью, вихревые расходомеры, как ожидается, будут становиться все более популярными.

Применение датчиков расхода

Датчики расхода находят применение в процессе производства промышленного оборудования, управлении потребительскими товарами и медицинских учреждениях. Датчики расхода измеряют мгновенный расход жидкости или газа с точностью, варьирующейся в зависимости от продукта и механизма обнаружения.

Высокоточные продукты, в частности, применяются в промышленном оборудовании для мониторинга мельчайших изменений уровня жидкости во время производства. Другое применение — измерение смазочных жидкостей, таких как масло, используемое в трансмиссиях для автомобильных применений, и характеристик жидкости в транспортных средствах, а также управление кондиционерами в потребительских товарах.

Принцип работы датчиков расхода

Датчики расхода используют различные механизмы обнаружения, причем три наиболее распространенных метода — термистор, вихрь Калмана и МЭМС.

1. Термисторные датчики расхода

В термисторных датчиках расхода нагретый термистор помещается в путь потока. По мере того, как жидкость течет через него, тепло поглощается из термистора. Скорость увеличения сопротивления из-за снижения тепла в термисторе коррелирует со скоростью потока, что позволяет измерять скорость потока.

2. Датчики потока вихря Калмана

Датчик потока вихря Калмана использует колебания жидкости. Когда стержневой объект помещается в поток, он действует как генератор вихрей, создавая чередующиеся вихри ниже по потоку.

При определенных условиях этот вихрь очень стабилен, а его частота пропорциональна скорости потока, что позволяет вычислять скорость потока на основе оценки частоты.

3. Датчики расхода MEMS

Датчики расхода MEMS в основном используются для газов. Поскольку зависимость значения сопротивления от местоположения потока пропорциональна скорости потока жидкости, они могут измерять направление и скорость потока, обрабатывая вычисления из значения сопротивления MEMS.

Другая информация о датчиках расхода

1. Реле расхода и насосы

Реле расхода, функционирующее аналогично датчику расхода, представляет собой переключатель, который работает, определяя поток жидкости. Когда насос работает, жидкость течет, а когда насос останавливается, поток прекращается. Таким образом, реле расхода обнаруживают изменения состояния жидкости, включая и выключая поток.

В большинстве случаев системы контролируются путем мониторинга состояния потока жидкости. В результате насос, генерирующий поток жидкости, используется вместе с реле потока для обнаружения потока. Реле потока и насосы предназначены для работы в комплекте, что обеспечивает эффективную работу.

2. Разница между реле потока и расходомером

Реле потока обнаруживает поток жидкости, работая либо в положении ВКЛ, либо ВЫКЛ. С точки зрения напряжения они либо L (низкий), либо H (высокий), с точки зрения обработки информации микроконтроллером они либо 0, либо 1, а с точки зрения отображения они имеют только два состояния: рабочее или остановленное, и используются для цифровой работы.

В отличие от этого, расходомер является аналоговым устройством, измеряющим скорость жидкости или расход. Отображаемые измерения являются непрерывными, например, литры в минуту, и отображаются в виде числовых значений.

Реле потока работают с помощью простого механизма обнаружения, где поплавок поднимается вместе с жидкостью, отключаясь, когда уровень достигает порогового значения. В отличие от этого, расходомеры имеют различные методы обнаружения, включая типы, похожие на поплавковый выключатель, как метод дифференциального давления. Выбор наиболее подходящего варианта зависит от требуемой точности измерения и условий.