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     德國(guó)FESTO費(fèi)斯托流量傳感器的安裝方法及功能特性

空氣FESTO流量傳感器是測(cè)定吸入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流量的傳感器。電子控制汽油噴射發(fā)動(dòng)FESTO流量傳感器機(jī)為了在各種運(yùn)轉(zhuǎn)工況下都能獲得最佳濃度的混合氣，必須正確地測(cè)定每一瞬間吸入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣量，以此作為ECU計(jì)算（控制）噴油量的主要依據(jù)。如果空氣FESTO流量傳感器或線路出現(xiàn)故障，ECU得不到正確的進(jìn)氣量信號(hào)，就不能正常地進(jìn)行噴油量的控制，將造成混合氣過濃或過稀，使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不正常。

檢定規(guī)程和流量?jī)x表標(biāo)準(zhǔn)是FESTO流量傳感器可以準(zhǔn)確進(jìn)行測(cè)量的保障。在很多領(lǐng)域里，流量的準(zhǔn)確測(cè)量都非常的重要，在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域內(nèi)被廣泛應(yīng)用，例如：環(huán)境監(jiān)測(cè)、醫(yī)療衛(wèi)生、安全防護(hù)以及貿(mào)易結(jié)算等等。

按照FESTO流量傳感器的結(jié)構(gòu)型式可分為葉片（翼板）式、量芯式、熱線式、熱膜式、卡門渦旋式等幾種。

按其標(biāo)準(zhǔn)性質(zhì)來分類，可以分為下面幾類。方法標(biāo)準(zhǔn)：一些傳感器的計(jì)算方法、 檢測(cè)方法、試驗(yàn)方法以及性能的評(píng)定方法等等;基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)：一些傳感器的規(guī)范的基本參數(shù)、型號(hào)、命名以及在測(cè)量過程中的專業(yè)術(shù)語;產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：此類傳感器已被快易優(yōu)收錄，它規(guī)定傳感器的技術(shù)要求、驗(yàn)收的規(guī)則、試驗(yàn)的方法以及產(chǎn)品的分類，除此之外，還有正確安裝和使用的要求等等。有一些標(biāo)準(zhǔn)只有正確的安裝和使用技術(shù)，這些就是產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中的產(chǎn)品應(yīng)用性質(zhì)。

如果按照中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)級(jí)別分的話，就可以分為四大類：企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

1)按輸入量分類：位移傳感器、速度傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器等

2)按工作原理分類：應(yīng)變式、電容式、電感式、壓電式、熱電式等

3)按物理現(xiàn)象分類：結(jié)構(gòu)型傳感器、特性型傳感器

4)按能量關(guān)系分類：能量轉(zhuǎn)換型傳感器、能量控制傳感器

5)按輸出信號(hào)分類：模擬式傳感器、數(shù)字式傳感器

體積小、重量輕、顯示讀數(shù)直觀、清晰。

可靠性高、不受外界電源影響、抗雷擊。

目前可以根據(jù)水流量的大小設(shè)計(jì)擋板，減少水流通過FESTO流量傳感器產(chǎn)生的水阻力，減少水系統(tǒng)壓頭損失，但由于擋板式長(zhǎng)期受水流的沖擊仍然有疲勞的問題，即使在工廠標(biāo)定好流量值的也會(huì)發(fā)生設(shè)定點(diǎn)飄移。

通常在保護(hù)流量值不要求精確的地方使用，即用于水管內(nèi)的水流突然中斷的斷流保護(hù)。在國(guó)內(nèi)針對(duì)水源熱泵機(jī)組設(shè)計(jì)的非常少。

擋板式是專門針對(duì)水環(huán)/地源熱泵空調(diào)機(jī)組的水流量監(jiān)控而開發(fā)的，它針對(duì)不同的管徑配有不同的擋片，每種擋片的水阻不超過0.5米水柱，相比靶式水阻已大大降低。

每個(gè)擋板式FESTO流量傳感器都配有與水環(huán)熱泵機(jī)組水管相同的管件，現(xiàn)場(chǎng)只需連接上水管即可，不需對(duì)擋片做任何改變，另外擋板式水流開關(guān)的承壓大于25bar，在對(duì)水流量要求不高的水環(huán)熱泵機(jī)組是一個(gè)低成本的水流開關(guān)。

經(jīng)過在水環(huán)/地源熱泵機(jī)組上使用的反饋來看，壓差開關(guān)能有效判斷水環(huán)熱泵機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)安裝的水管路的問題，能*避免水流量少造成換熱器凍壞的情況，F(xiàn)ESTO流量傳感器也可以保護(hù)由于水過濾器堵塞造成的水流量下降時(shí)換熱器凍壞的情況，另外水管路壓差開關(guān)沒有靶流開關(guān)疲勞破壞的風(fēng)險(xiǎn)。

尤其在水管路有少量空氣時(shí)，F(xiàn)ESTO流量傳感器工作非常穩(wěn)定，不會(huì)出現(xiàn)類似靶流開關(guān)的漂浮情況，經(jīng)過多年使用的反饋未發(fā)現(xiàn)壓差開關(guān)本身有故障的情況。

1.一次計(jì)量系統(tǒng)：這種安裝情況指在整個(gè)供暖系統(tǒng)中，只有這一個(gè)計(jì)量系統(tǒng)。

2.二次計(jì)量系統(tǒng)：和一次系統(tǒng)不同的是安裝位置處的計(jì)量屬于第二次計(jì)量。

3.家庭用戶中的單獨(dú)供暖計(jì)量：隨著分戶計(jì)量的普及和供暖節(jié)能工程的推進(jìn)目前這種安裝方法比較常見。

4.垂直供暖的分配計(jì)量：主要用于垂直供暖系統(tǒng)中的供暖計(jì)量。

基本原理

超聲波流量計(jì)的基本原理及類型超聲波在流動(dòng)的流體中傳播時(shí)就載上流體流速的信息。因此通過接收到的超聲波就可以檢測(cè)出流體的流速，從而換算成流量。

根據(jù)檢測(cè)的方式，可分為傳播速度差法、多普勒法、波束偏移法、噪聲法及相關(guān)法等不同類型的超聲波流量計(jì)。起聲波流量計(jì)是近十幾年來隨著集成電路技術(shù)迅速發(fā)展才開始應(yīng)用的一種非接觸式儀表，適于測(cè)量不易接觸和觀察的流體以及大管徑流量。它與水位計(jì)聯(lián)動(dòng)可進(jìn)行敞開水流的流量測(cè)量。使用超聲波流量比不用在流體中安裝測(cè)量元件故不會(huì)改變流體的流動(dòng)狀態(tài)，不產(chǎn)生附加阻力，儀表的安裝及檢修均可不影響生產(chǎn)管線運(yùn)行因而是一種理想的節(jié)能型流量計(jì)。

工業(yè)流量測(cè)量普遍存在著大管徑、大流量測(cè)量困難的問題，這是因?yàn)橐话懔髁坑?jì)隨著測(cè)量管徑的增大會(huì)帶來制造和運(yùn)輸上的困難，造價(jià)提高、能損加大、安裝不僅這些缺點(diǎn)，超聲波流量計(jì)均可避免。因?yàn)楦黝惓暡髁坑?jì)均可管外安裝、非接觸測(cè)流，儀表造價(jià)基本上與被測(cè)管道口徑大小無關(guān)，而其它類型的流量計(jì)隨著口徑增加，造價(jià)大幅度增加，故口徑越大超聲波流量計(jì)比相同功能其它類型流量計(jì)的功能價(jià)格比越*。被認(rèn)為是較好的大管徑流量測(cè)量?jī)x表，多普勒法超聲波流量計(jì)可測(cè)雙相介質(zhì)的流量，故可用于下水道及排污水等臟污流的測(cè)量。在發(fā)電廠中。

流體特性

流體類型流體分為液體、氣體、蒸汽。有些傳感器（如電磁式）不能測(cè)氣體；插入熱式則不能測(cè)液體。

溫度、壓力、密度它們是選擇傳感器提供的重要參數(shù)，特別是在工況下的參數(shù)，對(duì)于氣體流量還應(yīng)了解其體積流量是工作狀態(tài)，還是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。

粘性液體粘性相差較大會(huì)影響選型，如粘性大的液體宜用容積式FESTO流量傳感器，而不宜選用渦輪、浮子、渦街等FESTO流量傳感器。

腐蝕、結(jié)垢、臟污對(duì)于這類流體，不宜選用有轉(zhuǎn)動(dòng)件及有檢測(cè)件的傳感器。即使對(duì)于超聲、電磁式FESTO流量傳感器，也會(huì)因腐蝕管道帶來誤差。如口徑50MM，結(jié)垢0.5～1MM，將帶來0.5～1%的誤差。

特殊參數(shù)某些流體參數(shù)會(huì)影響傳感器的工作，如壓縮性系數(shù)影響差壓式；比熱及熱傳導(dǎo)系數(shù)影響熱式；電導(dǎo)率影響電磁；聲速影響超聲。

單相、多相相是指在一個(gè)系統(tǒng)中具有相同的物理、化學(xué)性質(zhì)的物質(zhì)，不同的相有較明顯的界面，通常工業(yè)中大多為單相，隨著工業(yè)的發(fā)展出現(xiàn)了多相流（氣固、氣液、液固或氣固液）等的流量測(cè)量問題。

流動(dòng)的狀態(tài)

與許多物理參數(shù)（如壓力、溫度、物位、成分）不同的是，流量必須以流體流動(dòng)為前提，沒有流動(dòng)就不存在流量。

滿管、非滿管一般流體均應(yīng)充滿管道，但當(dāng)液體流量較小，管道又處于水平時(shí)，則可能出現(xiàn)非滿管流動(dòng)，已有非滿管FESTO流量傳感器。

技術(shù)參數(shù)

總量、流量總量（單位為M3或KG），多用于貿(mào)易核算，準(zhǔn)確度居于。流量（瞬時(shí)量單位為M3/H，KG/H），多用于流程工業(yè)，是控制系統(tǒng)的信息源頭，重復(fù)性是。

連續(xù)，開關(guān)一般FESTO流量傳感器的輸出為連續(xù)量，而開關(guān)量可用于簡(jiǎn)單的二位式控制或設(shè)備保護(hù)，要求可靠性良好。

準(zhǔn)確度準(zhǔn)確度不僅取決傳感器本身，還取決于校驗(yàn)系統(tǒng)，是外加特性。要說明在什么流量范圍內(nèi)的準(zhǔn)確度，如果用于控制系統(tǒng)，還應(yīng)考慮與整個(gè)系統(tǒng)準(zhǔn)確度相匹配。注意：廠家注明的誤差是%FS（上限）；還是%RD（測(cè)值）。

重復(fù)性重復(fù)性是指環(huán)境條件介質(zhì)參數(shù)不變時(shí)，對(duì)某量值多次測(cè)量的一致性，是傳感器本身的特征。在流程工業(yè)控制系統(tǒng)中，重復(fù)性往往比準(zhǔn)確度還重要。不少?gòu)S家把重復(fù)性誤導(dǎo)為準(zhǔn)確度，準(zhǔn)確度應(yīng)包括重復(fù)性與標(biāo)定裝置的流量不確定度。

量程比在一定準(zhǔn)確度范圍內(nèi)，最大與最小流量之比。差壓式FESTO流量傳感器，從傳感器本身可以有較大量程比，但受二次表制約，一般只有3：1。

壓力損失FESTO流量傳感器（除電磁、超聲）都有檢測(cè)件（如孔板、渦輪等），以及強(qiáng)制改變流向（如彎頭、科氏）都將產(chǎn)生不可恢復(fù)壓力損失，它將額外增加輸送的動(dòng)力，才能維持正常運(yùn)，有些數(shù)額很大，在提倡節(jié)能的今天應(yīng)引起重視。

輸出信號(hào)一般為標(biāo)準(zhǔn)的模擬信號(hào)（0～10V，4～20MA等）已不能適應(yīng)系統(tǒng)發(fā)展要求。通訊要求數(shù)字信號(hào)，ROSEMOUNT推出了HART協(xié)議，RS232/RS485轉(zhuǎn)換器，RS232限于2KM以內(nèi)，RS485可達(dá)10KM。

響應(yīng)時(shí)間輸出信號(hào)隨流量參數(shù)變化反應(yīng)的時(shí)間，對(duì)控制系統(tǒng)來說，越短越好；對(duì)脈動(dòng)流，則希望有較慢的輸出響應(yīng)。

綜合性能傳感器的性能指標(biāo)是相互制約的，如樣本中壓力上限為2MPA；溫度為250℃，口徑為1M；則當(dāng)口徑為1M時(shí)，壓力可能只能為1.5MPA，溫度只能是200℃，不可能同為極限值。

1、水FESTO流量傳感器

水FESTO流量傳感器主要由銅閥體、水流轉(zhuǎn)子組件、穩(wěn)流組件和霍爾元件組成。它裝在熱水器的進(jìn)水端用于測(cè)量進(jìn)水流量。當(dāng)水流過轉(zhuǎn)子組件時(shí)，磁性轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，并且轉(zhuǎn)速隨著流量成線性變化?；魻栐敵鱿鄳?yīng)的脈沖信號(hào)反饋給控制器，由控制器判斷水流量的大小，調(diào)節(jié)控制比例閥的電流，從而通過比例閥控制燃?xì)鈿饬?，避免燃?xì)鉄崴髟谑褂眠^程中出現(xiàn)夏暖冬涼的現(xiàn)象。水FESTO流量傳感器從根本上解決了壓差式水氣聯(lián)動(dòng)閥啟動(dòng)水壓高以及翻板式水閥易誤動(dòng)作出現(xiàn)干燒等缺點(diǎn)。它具有反映靈敏、壽命長(zhǎng)、動(dòng)作迅速、安全可靠、連接方便啟動(dòng)流量超低（1.5L/min）等優(yōu)點(diǎn)，深受廣大用戶喜愛。 [2] 

2、插入式FESTO流量傳感器

插入式FESTO流量傳感器工作原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律。在電磁FESTO流量傳感器中，測(cè)量管內(nèi)的導(dǎo)電介質(zhì)相當(dāng)于法拉第試驗(yàn)中的導(dǎo)電金屬桿，上下兩端的兩個(gè)電磁線圈產(chǎn)生恒定磁場(chǎng)。當(dāng)有導(dǎo)電介質(zhì)流過時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓。管道內(nèi)部的兩個(gè)電極測(cè)量產(chǎn)生的感應(yīng)電壓。測(cè)量管道通過不導(dǎo)電的內(nèi)襯（橡膠，特氟隆等）實(shí)現(xiàn)與流體和測(cè)量電極的電磁隔離。

隨著FESTO流量傳感器的不斷發(fā)展，越來越多類型的FESTO流量傳感器在逐步問世，他們各有各的優(yōu)勢(shì)也各有各的缺憾，

FESTO流量傳感器

1、優(yōu)點(diǎn)

（1）FESTO流量傳感器可用來測(cè)量工業(yè)導(dǎo)電液體或漿液。

（2）無壓力損失。

（3）測(cè)量范圍大，電磁流量變送器的口徑從2.5mm到2.6m。

（4）FESTO流量傳感器測(cè)量被測(cè)流體工作狀態(tài)下的體積流量，測(cè)量原理中不涉及流體的溫度、壓力、密度和粘度的影響。

2、缺點(diǎn)

（1）FESTO流量傳感器的應(yīng)用有一定局限性，它只能測(cè)量導(dǎo)電介質(zhì)的液體流量，不能測(cè)量非導(dǎo)電介質(zhì)的流量，例如氣體，酒精等不導(dǎo)電液體等

（2）FESTO流量傳感器用來測(cè)量帶有污垢的粘性液體時(shí)，粘性物或沉淀物附著在測(cè)量管內(nèi)壁或電極上，使變送器輸出電勢(shì)變化，帶來測(cè)量誤差，電極上污垢物達(dá)到一定厚度，可能導(dǎo)致儀表無法測(cè)量。