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光纖傳感器渦輪流量計(jì)應(yīng)用

發(fā)布時(shí)間:2024-05-26 責(zé)任編輯:lina

【導(dǎo)讀】渦輪流量計(jì)在工業(yè)上的應(yīng)用已有五十多年的歷史,它通過(guò)內(nèi)磁式傳感器檢測(cè)渦輪的轉(zhuǎn)速而實(shí)現(xiàn)流量測(cè)量,是一種用途廣泛的流量測(cè)量?jī)x表。


渦輪流量計(jì)在工業(yè)上的應(yīng)用已有五十多年的歷史,它通過(guò)內(nèi)磁式傳感器檢測(cè)渦輪的轉(zhuǎn)速而實(shí)現(xiàn)流量測(cè)量,是一種用途廣泛的流量測(cè)量?jī)x表。

渦輪式流量傳感器利用放在流體中的葉輪的轉(zhuǎn)速進(jìn)行流量測(cè)試,如圖3—27所示。葉輪的葉片可以用導(dǎo)磁材料制作,由磁電轉(zhuǎn)換器內(nèi)的磁鐵、鐵心、線圈與葉輪葉片2形成磁路,當(dāng)葉片旋轉(zhuǎn)時(shí),磁阻將發(fā)生周期性地變化,從而使線圈中感應(yīng)出電壓脈沖信號(hào)。該信號(hào)經(jīng)放大、整形后輸出,作為供檢測(cè)轉(zhuǎn)速用的脈沖信號(hào)。

實(shí)現(xiàn)流量測(cè)量,是一種用途廣泛的流量測(cè)量?jī)x表。


光纖傳感器渦輪流量計(jì)應(yīng)用


渦輪式流量傳感器利用放在流體中的葉輪的轉(zhuǎn)速進(jìn)行流量測(cè)試,如圖3—27所示。葉輪的葉片可以用導(dǎo)磁材料制作,由磁電轉(zhuǎn)換器內(nèi)的磁鐵、鐵心、線圈與葉輪葉片2形成磁路,當(dāng)葉片旋轉(zhuǎn)時(shí),磁阻將發(fā)生周期性地變化,從而使線圈中感應(yīng)出電壓脈沖信號(hào)。該信號(hào)經(jīng)放大、整形后輸出,作為供檢測(cè)轉(zhuǎn)速用的脈沖信號(hào)。

光纖傳感器渦輪流量計(jì),就是把渦輪葉片進(jìn)行改造,使其葉片端面適宜反射光線,利用反射型光纖傳感器及光電轉(zhuǎn)換電路檢測(cè)渦輪葉片的旋轉(zhuǎn),從而測(cè)量出流量。其原理如圖3—28所示。

反射型光纖傳感器一般用多模玻璃光纖,單根纖芯直徑200μm,孔徑為0.3mm,由兩根光纖組成,包括光發(fā)射纖和光接收纖,檢測(cè)端固化在一鋁合金護(hù)套內(nèi),可替代內(nèi)磁式傳感器安裝在渦輪流量計(jì)上。了提高反射型光纖傳感器的信噪比,保證接收反射信號(hào)的分辨率,光電轉(zhuǎn)換器中的光源發(fā)射電設(shè)計(jì)為10~12kHz的調(diào)制光輸出,通過(guò)光發(fā)射纖經(jīng)渦輪葉片反射,再?gòu)墓饨邮绽w接收調(diào)制光的射信號(hào),經(jīng)濾波后轉(zhuǎn)換為流量脈沖信號(hào),信號(hào)響應(yīng)時(shí)間小于0.2ms,檢測(cè)范圍為1mm。


光纖傳感器渦輪流量計(jì)應(yīng)用


傳統(tǒng)的內(nèi)磁式傳感器受其結(jié)構(gòu)限制只能檢測(cè)葉片的轉(zhuǎn)速,由于反射型光纖傳感器體積細(xì)小,因而將兩個(gè)反射型光纖傳感器并列裝配在渦輪流量計(jì)上,這樣兩個(gè)傳感器可檢測(cè)同一渦輪

葉片不同位置的反射信號(hào),而兩個(gè)傳感器信號(hào)互不干擾,如圖3—29所示。傳感器輸出的f1和2信號(hào)經(jīng)相位鑒別電路后,可輸出流量計(jì)的正向流動(dòng)計(jì)量信號(hào)和反向流動(dòng)計(jì)量信號(hào)。

s 與傳統(tǒng)的內(nèi)磁式渦輪流量計(jì)相比,光纖傳感器渦輪流量計(jì) 具備了正、反流量測(cè)量的性能。在檢測(cè)原理上,光纖傳感器克及了內(nèi)磁式傳感器磁性引力帶來(lái)的影響,有效地?cái)U(kuò)大了渦輪流


光纖傳感器渦輪流量計(jì)應(yīng)用


圖3—29雙向反射型光纖傳感計(jì)的量程比。由于光纖傳感器不存在內(nèi)磁式傳感器在低流速流量測(cè)量原理圖 與渦輪葉片產(chǎn)生磁阻而引起的誤差,也克服了內(nèi)磁式傳感器在高流量區(qū)信號(hào)產(chǎn)生飽和的問(wèn)題,其調(diào)制光參數(shù)還可以隨總體設(shè)計(jì)的要求而變化,為計(jì)創(chuàng)造了有利條件。

另外,光纖傳感器具有防爆、無(wú)電氣信號(hào)直接與流量計(jì)接觸的特適用于煤氣、輕質(zhì)油料等透明介質(zhì)的流量測(cè)量。


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