遠(yuǎn)傳型金屬管浮子流量計(jì)測(cè)量元器件的分類

浮子流量計(jì)按其制造材料的不同，可分為玻璃浮子流量計(jì)和金屬管浮子流量計(jì)兩大類。玻璃浮子流量計(jì)雖然具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，刻度直觀，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，但因其不能遠(yuǎn)傳流量信號(hào)，管體耐壓范圍小，只能用于測(cè)量低溫低壓流體。所以工業(yè)生產(chǎn)中，使用金屬管浮子流量計(jì)的情況比較普遍[7] [8]。
 
金屬管浮子流量計(jì)由于采用金屬管體，一般材質(zhì)為基型不銹鋼、SUS316，聚四氟乙烯等，所以不能像玻璃浮子流量計(jì)可直接觀察出浮子的高度位置，只能通過間接的測(cè)量方法檢測(cè)浮子在管體中的位置。
   
按測(cè)量信號(hào)的傳送方式可將金屬管浮子流量計(jì)分為，現(xiàn)場(chǎng)顯示型和遠(yuǎn)傳型兩種。圖1-2為現(xiàn)場(chǎng)顯示型金屬管浮子流量計(jì)的測(cè)量原理示意圖，當(dāng)介質(zhì)流量發(fā)生變化時(shí)，浮子的位置隨著流量的變化而變化，在浮子內(nèi)鑲嵌有軸向方向充磁的內(nèi)磁鋼與機(jī)械連桿端的外磁鋼發(fā)生內(nèi)外磁路耦合，使指針轉(zhuǎn)軸也發(fā)生一定角度的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)將浮子的直線位移，轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)軸角位移。遠(yuǎn)傳型分為氣遠(yuǎn)傳和電遠(yuǎn)傳兩種。氣遠(yuǎn)傳型金屬管浮子流量計(jì)的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)與電遠(yuǎn)傳型類似，只是其遠(yuǎn)傳信號(hào)為0.02~0.1 MPa的氣壓信號(hào)，所以氣動(dòng)表適用于防爆級(jí)別特別高的煉油廠，化工廠等場(chǎng)合[9]。
 
目前遠(yuǎn)傳型浮子流量計(jì)以電遠(yuǎn)傳型為主，***常見的電遠(yuǎn)傳型金屬管浮子流量計(jì)是在現(xiàn)場(chǎng)顯示型的基礎(chǔ)上，通過安裝角位移測(cè)量傳感器等，實(shí)現(xiàn)從浮子高度位置值到角位移電壓值的轉(zhuǎn)化，***終將其轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)。其測(cè)量器件一般采用霍爾元件、電容式角位移傳感器和磁阻傳感器等。
 
1. 霍爾傳感器
在導(dǎo)體上外加與電流方向垂直的磁場(chǎng)，在電場(chǎng)力和洛倫茲力的共同作用下在導(dǎo)體符合安培右手定則的平面上會(huì)產(chǎn)生電勢(shì)差，這種現(xiàn)象稱霍爾效應(yīng)。在不改變其他條件的前提下，電勢(shì)差與磁場(chǎng)方向的正相關(guān)。其優(yōu)點(diǎn)是傳感器和測(cè)量電路一體連接，電路密封性好，抗腐蝕性好，可靠性高，安裝方便等。缺點(diǎn)是：霍爾傳感器電路復(fù)雜，功耗大，精度不高。另外，霍爾元件溫漂大，必須對(duì)其進(jìn)行溫度補(bǔ)償，這也極大的影響了其使用范圍。
 
2. 電容角位移傳感器
電容式角位移傳感器是在其他條件不變的情況下，僅通過改變電容有效面積引起的電容值變化實(shí)現(xiàn)對(duì)角位移檢測(cè)的傳感器。其優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量精度高，穩(wěn)定性好，溫漂小。缺點(diǎn)是傳感器和測(cè)量電路兩部分通過插針實(shí)現(xiàn)電連接，不能測(cè)量腐蝕性氣體，長(zhǎng)期使用易接觸不良等。
 
3. 磁阻傳感器
磁阻效應(yīng)是指當(dāng)施加的外磁場(chǎng)的方向垂直于鐵性材料薄板的電流方向時(shí)，薄板的電阻值將發(fā)生明顯變化。利用磁阻效應(yīng)制成的傳感器為磁阻傳感器。其優(yōu)點(diǎn)是傳感器和測(cè)量電路一體連接，測(cè)量精度高，不受外磁場(chǎng)的干擾，功耗較霍爾元件低等。缺點(diǎn)是需要設(shè)計(jì)整型電路，結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，目前應(yīng)用較少等。


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