سنسور جریان

 

حسگرهای جریان بخش مهمی از سیستم هایی هستند که شیوه زندگی مدرن ما را تشکیل می دهند.

آنها در سیستم سوخت خودرو ، زیرساخت های توزیع سیستم گاز و آب و بی شمار سیستم تولیدی دیگر کار می کنند.

انواع مختلف سنسور جریان

انواع مختلفی از سنسور جریان وجود دارد ، سنسورهای جریان فن آوری شامل:

  1. مکانیکی
  2. فشار
  3. نوری
  4. نیروی کوریولیس
  5. جریان اولتراسونیک
  6. سرعت سنج الکترومغناطیسی
  7. داپلر لیزری

اما ما بر روی دو نوع معروف ترین سنسورهای جریان و نحوه عملکرد آنها تمرکز می کنیم.

سنسور جریان چیست؟

سنسورهای جریان دستگاه های الکترومکانیکی هستند که برای اندازه گیری سرعت جریان سیال استفاده می شوند.

سیالات می توانند هوا ، گاز ، مایع یا انرژی باشند. آنها در برنامه هایی که نیاز به تجزیه و تحلیل حرکت سیالات فله دارند از جمله: نظارت بر آب و برق (کنتور گاز و آب) ، سیستم های تهویه مطبوع ، جریان سوخت و روان کننده ها ، سیستم های خنک کننده ، نظارت بر تونر چاپگر ، نظارت بر جریان شیمیایی و کنترل آبیاری مورد استفاده قرار می گیرند.

سنسور جریان یک جزء است که جریان سیال مانند گاز یا مایع را اندازه گیری می کند.

سنسورهای جریان از هر دو سیستم فرعی مکانیکی و الکتریکی برای اندازه گیری تغییرات در ویژگی های فیزیکی سیال و محاسبه جریان آن استفاده می کنند.

اندازه گیری این ویژگی های فیزیکی به ویژگی های فیزیکی سیال بستگی دارد.

سیالات گازی ، مایع و غیر نیوتنی بسیار متفاوت از یکدیگر رفتار می کنند ، بنابراین روش هایی که برای اندازه گیری جریان آنها استفاده می کنیم نیز باید متفاوت باشد.

سنسورهای فشار / فشار افتراقی

همانطور که در معادله برنولی نشان داده شده است ، سرعت سیال با فشار سیال ارتباط مستقیم دارد:

dp = (چگالی*سرعت^2)/2

عملکرد

سنسورهای جریان فشار افتراقی ، فشار سیال را محاسبه می کنند. سنسورها فشار را در دو سرعت متفاوت اندازه گیری می کنند در حالی که چگالی سیال را حفظ می کنند.

در اکثر سنسورهای جریان فشار افتراقی ، یک گره سنجش فشار - مانند لوله پیتوت - در لبه مسیر جریان سیال قرار دارد. نازل یا تغییر در قطر دهانه باعث تسریع سیال می شود که دوباره با سرعت بیشتری اندازه گیری می شود.

هنگامی که سنسور تفاوت فشار را تعیین می کند ، می توانیم از معادله برنولی برای یافتن سرعت سیال استفاده کنیم. در نهایت ، ما می توانیم از آن سرعت سیال برای تعیین جریان کلی از طریق لوله استفاده کنیم.

این فرایند مستلزم کنترل چند متغیر برای محاسبه دقیق سرعت سیال است.

بنابراین ، سنسورهای جریان مبتنی بر فشار دیفرانسیل معمولاً مجموعه هایی هستند که به جای تطابق با لوله موجود ، لوله را "قطع" می کنند.

چندین سنسور مختلف از روش فشار افتراقی استفاده می کنند ، مانند:

  1. لوله های ونتوری
  2. روتامترها
  3. صفحات دریچه
  4. آرایه های لوله پیتوت

همه این سنسورها دارای درجه های متفاوتی از دقت و افت فشار سیستم هستند. سنسورهای جریان فشار افتراقی به دلیل عملکرد و تنوع ، محبوب ترین نوع سنسور جریان هستند.

سنسورهای جریان جرم حرارتی

سنسورهای جریان جرمی حرارتی که معمولاً در کاربردهای گازی ، کم جریان و با دقت بالا مانند تولید نیمه هادی ها استفاده می شوند ، از خواص حرارتی سیال برای اندازه گیری جریان در یک سیستم استفاده می کنند.

یک سیستم جریان جرمی حرارتی یکی از دو پیکربندی اصلی را دارد ، اما هر دو بر گرایش سیال برای جذب انرژی حرارتی و اندازه گیری مقدار انرژی در سیال تکیه می کنند.

در اینجا یک راهنمای مختصر برای دو تنظیم است:

روش اول

یک عنصر گرمایش و یک عنصر حسگر حرارتی با هم کار می کنند تا مقدار انرژی سیال را که در جریان عنصر گرمایش و سنسور حرارتی جذب می کند ، اندازه گیری کنند.

ابتدا سیال انرژی را از عنصر گرمایش جذب می کند. در مرحله بعد ، سنسور سیال را اندازه گیری می کند تا میزان انرژی جذب شده را تعیین کند.

روش دوم

یک عنصر گرمایش تنها برای حفظ دما در یک سطح ثابت کار می کند. همانطور که سیال انرژی را جذب می کند ، عنصر گرمایش را خنک می کند ، که برای حفظ دما به انرژی بیشتری در سیستم نیاز دارد.

ما جریان جرم را با تعیین مقدار انرژی مورد استفاده عنصر گرمایش برای حفظ خود در دمای ثابت محاسبه می کنیم.

نتیجه گیری و خلاصه مطلب

  1. در هر دو روش ، سرعت سیال به طور مستقیم با میزان جذب انرژی بستگی دارد. هرچه جریان سیال کندتر باشد ، زمان بیشتری برای انتقال انرژی از عنصر گرمایش به سیال وجود دارد. هرچه سریعتر جریان یابد ، زمان کمتری برای جذب سیال در نظر گرفته می شود.
  2. یکی از اجزای مهم سنسورهای جریان جرم حرارتی این است که آنها باید با سیال خاص در سیستم جریان جرم حرارتی کالیبره شوند. سنسورهای جریان جرم حرارتی به گونه ای تنظیم شده اند که از سطوح مختلف خلوص گاز مانند نیتروژن دارویی در مقابل نیتروژن صنعتی و تولیدی پشتیبانی می کنند. در صورت کالیبره مناسب ، این سنسورها می توانند بسیار دقیق و قابل اعتماد باشند ، به همین دلیل در تنظیمات تولید بسیار محبوب هستند.

کاربرد سنسورهای جریان

انواع سنسورهای جریان برای برآوردن الزامات و کاربردهای طاقچه در دسترس هستند.

متداول ترین پارامترهایی که بر نوع سنسور جریان مورد نیاز شما تأثیر می گذارد عبارتند از:

  1. محدوده حجمی سنسور جریان
  2. مواد
  3. فشار
  4. دقت لازم

سنسور جریان

جریان سنج های فشار

جریان سنج های فشار بر اساس اصل برنولی عمل می کنند تا دیفرانسیل فشار را در دو طرف مانع اندازه گیری کنند که تا حدی جریان را قطع می کند یا باعث ایجاد اثرات ونتوری می شود.

نمونه ای از این موارد پره/فلپ متر در وسایل نقلیه برای تشخیص جریان هوا است. دیفرانسیل فشار پره ای را که با فنر بارگذاری شده است حرکت می دهد تا سرعت جریان هوا را تشخیص دهد.

جریان سنج گاز نوری

جریان سنج گاز نوری از پرتوهای لیزر برای تشخیص سرعت ذرات میکروسکوپی که به طور طبیعی در گاز وجود دارد ، استفاده می کند.

آنها یک روش ذاتاً ایمن برای اندازه گیری جریان گازهای خطرناک ارائه می دهند.

جریان سنج های نوری در برنامه هایی استفاده می شود که شامل موارد زیر است :

  1. نظارت بر گازهای شعله ور و خروجی
  2. آزمایش انتشار CO2
  3.  اندازه گیری بیوگاز

جریان سنج های کوریولیس

جریان سنج کوریولیس (که به آن متر جرم یا جریان سنج اینرسی نیز گفته می شود) سرعت جرم (و نه حجم) را اندازه گیری می کند.

آنها از اثر کوریولیس استفاده می کنند - پدیده ای که هنگام عبور یک جسم متحرک از یک قاب مرجع چرخان رخ می دهد.

مایع تمایل به حرکت در یک خط مستقیم دارد که نیروی گریز از مرکز را روی قاب ایجاد می کند.

در مورد جریان سیال ، این یک گشتاور ایجاد می کند که باعث ایجاد نوسانات طنین در یک مجموعه دوار می شود.

این انحراف را می توان اندازه گیری و به جریان جرم مربوط کرد. با دانستن چگالی سیال ، می توان سرعت سیال را محاسبه کرد.

جریان سنج های مافوق صوت

جریان سنج های مافوق صوت داپلر و ترانزیت روش های غیر تهاجمی برای اندازه گیری جریان هستند که می توانند از طریق لوله یا مجاری کار کنند.

زمان سنج های ترانزیت

زمان سنج های ترانزیت ، از پالس های اولتراسونیک برای آزمایش در جهت و خلاف جریان سیال استفاده می کنند. برای تعیین سرعت سیال از اختلاف زمانی بین پالس های دریافتی استفاده می شود.

دستگاه های اندازه گیری نوع داپلر

دستگاه های اندازه گیری نوع داپلر حرکت ذرات معلق یا حباب ها را با تجزیه و تحلیل تغییر دوپلر امواج اولتراسونیک منعکس شده تشخیص می دهند.

آنها برای اندازه گیری های غیر مزاحم در انواع سیستم ها از جمله نظارت بر جریان خون عالی هستند. سرعت سنج های لیزری داپلر به روشی مشابه اما با پرتو لیزر عمل می کنند.

مترهای الکترومغناطیسی (Mag)

مترهای الکترومغناطیسی (Mag) می توانند حرکت سیال را مستقیماً از طریق جریان میدان مغناطیسی اندازه گیری کنند.

آنها در انواع تماسی و بدون تماس در دسترس هستند. انواع تماس نیاز به سیال رسانا و لوله عایق دارد. جریان سنج های بدون تماس از نیروی لورنتز ناشی از تعامل مایع با فلز در میدان مغناطیسی استفاده می کنند.

برای حس کردن موقعیت و محاسبه جریان سیال می توان از حسگرهای اثر هال در پره ها یا فلپرها استفاده کرد.

یک سنسور جریان ممکن است ابزار کاملی برای کمک به شما در درک و کنترل یک زیر سیستم مکانیکی یا شیمیایی در برنامه شما باشد.

برای خرید سنسورهای جریان از تولید کنندگان برتر مانند Honeywell ، OMRON ، Sensirion و TE Connectivity به کالا صنعتی مراجعه کنید.




  • وضعیت
  • جدیدترین
  • پربازدیدترین
  • پرفروشترین
  • ارزانترین
  • گرانترین
ثبت سفارش
تعداد
عنوان