传感器与检测技术第十三章 常见物理量的测量.ppt

电阻链细分法 每一个输出分别接一个过零触发电路。在触发电路输出端产生相应的脉冲信号。 13.2 光栅数字传感器 4、光栅数字传感器的应用 数控机床位置控制框图 13.2 光栅数字传感器 光栅在机床上的安装位置（2个自由度） 13.2 光栅数字传感器 光栅在机床上的安装位置（3个自由度） 数显表 13.2 光栅数字传感器 3自由度光栅数显表 13.2 光栅数字传感器 安装有直线光栅的数控机床加工实况 防护罩内为直线光栅 光栅扫描头 被加工工件 切削刀具 角编码器安装在夹具的端部 13.2 光栅数字传感器 第十三章 典型参量的测量 13.3 流量的测量 流量（瞬时流量）：单位时间内流过管道某一截面的流体的数量。 累积流量（总流量）：某一时段内流过的流体的总合。瞬时流量在某一时段的累积量。 流量的表示方法： 质量流量(qm)：单位时间内流过某截面的流体的质量。 单位：(kg/s) 体积流量(qv)：单位时间内流过某截面的流体的体积。(工作状态下) 单位: (m3/s ) qm=qvρ 体积流量(qvn)：折算到标准的压力和温度下的体积流量。（标准状态下） qvn=qm/ρn qvn=qvρ/ρn 13.3.1流量的基本概念 在流量测量中，必需准确地知道反映被测流体属性和状态的各种物理参数，如流体的密度、粘度、压缩系数等。 对管道内的流体，还必须考虑其流动状况、流速分布等因素。 13.3.1流量的基本概念 生产过程中各种流体的性质各不相同，流体的工作状态及流体的粘度、腐蚀性、导电性也不同，很难用一种原理或方法测量不同流体的流量。尤其工业生产过程，其情况复杂，某些场合的流体是高温、高压，有时是气液两相或液固两相的混合流体。所以目前流量测量的方法很多，测量原理和流量传感器（或称流量计）也各不相同，从测量方法上一般可分为以下几大类。 13.3.1流量的基本概念 14.3.2 流量检测的主要方法 在单位时间内以标准固定体积对流动介质连续不断地进行度量，以排出流体的固定容积数来计算流量。容积法受流体流动状态影响较小，适用于测量高粘度、低雷诺数的流体。雷诺数是流体流动中惯性力与粘性力比值的量度,依据雷诺数的大小可以判别流动特征 如：椭圆齿轮流量计、腰轮流量计、皮膜式流量计等 13.3 流量检测 容积法： 13.3.2流量检测的主要方法 速度法：平均流速乘以管道截面积求得流体的体积流量。 测量平均流速的方法有：差压式、电磁式、漩涡式、声学式、热学式、涡轮式 差压式 又称节流式，利用节流件前后的差压和流速关系，通过差压值获得流体的流速； 电磁式 导电流体在磁场中运动产生感应电势，感应电势大小与流体的平均流速成正比； 速度法： 旋涡式 流体在流动中遇到一定形状的物体会在其周围产生有规则的旋涡，旋涡释放的频率与流速成正比； 涡轮式 流体作用在置于管道内部的涡轮上使涡轮转动，其转动速度在一定流速范围内与管道内流体的流速成正比； 声学式 根据声波在流体中传播速度的变化得到流体的流速； 热学式 利用加热体被流体的冷却程度与流速的关系来检测流速。 13.3.2流量检测的主要方法 1、椭圆齿轮流量计 椭圆齿轮流量计的测量本体由一对相互啮合的椭圆齿轮和壳体组成，这对椭圆齿轮在流量计进出口两端流体差压作用下，交替地相互驱动并各自绕轴作非匀角速度的旋转。 通过机械的或其他的方式测出齿轮的转数，从而可得到被测流体的体积流量。 即瞬时流量： 13.3.3 流量检测传感器 刮板式流量计 刮板流量计是一种高精度的容积式流量计；适用于含有机械杂质的流体。较常见的凸轮式刮板流量计如图所示。 13.3.3 流量检测传感器 伺服式容积流量计 伺服机构的容积流量计，通过使流量计入出口差压保持接近于零的状态，消除泄漏，提高对小流量、低粘度流体的测量精度。伺服式容积式流量计是目前解决微小流量测量的较好仪表之一。 13.3.3 流量检测传感器 差压式流量计基于流体在通过设置于流通管道上的流动阻力件时产生的压力差与流体流量之间的确定关系，通过测量差压值求得流体流量。 节流式流量计 节流式流量计是目前工业生产中用来测量液体、气体或蒸汽流量的最常用的一类流量仪表。 由节流元件、引压管路、 三阀组和差压计组成。 2.差压式流量计： 若测得截面上的平均流速，则流体的体积流量为平均流速与管道横截面积的乘积。 13.3.3 流量检测传感