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低功耗多变量的涡街流量计变送器

发表时间:2019-08-06
低功耗多变量街流量计变送器是在传统涡街传感器的基础上开发的,它可同时检测温度、压力和流量信号,并通过温压补偿实现气体、蒸汽的质量流量测量,具有压损小、耐高温高压、量程比大、口径范围宽等优点。系统总功耗不大于2mA,两线制供电。
 
1.多变量涡街变送器的工作原理
多变量涡街变送器由流量传感器、温度传感器、压力传感器、显示器和测量电路等部分组成,下面分别介绍各部分的工作原理
1.1流量测量原理
流量传感器是依据卡门涡街原理制成的。即在流动的流体中放置一个非流线型的对称形状的物体(涡街流量传感器中称之为漩涡发生体),在流速达到一定值时,就会在其下游两侧产生两列有规律的交替变化的漩涡即卡门涡街,其单列漩涡频率正比于来流速度:
f=Stv1/d
式中 f-为单列漩涡频率(Hz)
d——漩涡发生体迎流面的ZUI大宽度(m)
1——漩涡发生体两侧平均流速(m/s)
S:——斯特劳哈尔数,无量纲
S:的值与漩涡发生体宽度d和雷诺数Re有关当雷诺数Re在2×104~7×10°的范围内,漩涡发生体和管径尺寸确定后,S值是一常数。
1.2温度测量原理
本变送器中选用的温度传感器是Pt00型铂电阻温度传感器,其工作原理是金属的电阻值随着温度变化而有规律地变化。
1.3压力测量
压力传感器采用PAA-8压阻式压力传感器,量程为0~5MPa,工作电流为0.1~4mA,它是为统OEM设计的,要求满足全部介质性能设计。压力测量,由于此类传感器的全部输出信号玻电流成正比,因此采用0.15mA的恒流源绐压力传感器供电,满量程时可输出大约40mV左右的电压信号。1、2引脚为压力传感器的信号输入端,3、4引脚为压力传感器的信号输出端为低功耗差动放大器(当工作电压为3V时,其功耗仅为30μA),R的值根据放大倍数来决定。
 
2.多变量涡街流量计变送器的基本参数
测量介质:气体、液体、蒸汽;
介质温度:--40~+300C;
介质压力:0~4MPa;
测量精度:温度±0.1%;压力±0.2%;气体质
量流量土1%;体积流量±0.75%;累积流量士
0.2%;流量范围度:15:1;
输出信号:4~20mADC;
液晶显示
 
3.结论
两线制多变量涡街流量计变送器测量电路简单,运行可靠,若考虑利用CPU的睡眠功能,可进一步降低系统功耗,发展前景很广阔。
 
 
 
 

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