浅析电磁流量计等管道流量计的几种信号检测方式

流量测量是生产生活是最为常见的流体物理指标的测量，流量测量的原理有多种，有超声波、电磁、压力、温度等测量原理，一般情况下，流量计的信号来自流量，压力，温度检测元件，合理选择不同的检测元件的安装位置，可减小流体扰动与噪声影响，提高检测效果。
 
（1）压力检测
此类流量计最为常见的为孔板流量计、阿牛巴流量计、文丘里管等由节流装置
流体的压力检测多采用扩散硅压力传感器或陶瓷压力传感器。根据漩涡进动原理，测压孔位置应选在测量管的喉部，因为喉部压力最能代表产生涡核进动区域的压力。
 
（2）漩涡信号检测
最常见的就是旋时漩涡流量计，涡轮流量计等产品，可选用热敏、力敏、电容、超声、光纤、电磁等检测元件，检测漩涡引起的局部流速变化和流体的压力脉动，实现漩涡信号检测。
 
合理选择检测元件的安装位置，对取得强度高、噪声小的漩涡信号有很好的效果。经试验，漩涡信号检测元件安装在测量管的喉部与扩张段的交接处附近效果较好，该位置的漩涡进动强烈，噪声较小。
 
采用双检测元件的检测方式，具有更好的测量效果。在测量管的两测，对称设置一对漩涡信号检测元件。利用两处漩涡信号存在180度的相位差，采用差分式检测方式，可取得加倍的信号，且能有效地消除共模干扰，例如管道振动、流场扰动等，从而大幅度提高信噪比，扩展流量测量范围。
 
检测元件的尺寸应尽量小，以减小检测元件对流场的扰动。如果采用插入型检测元件，则应考虑检测元件插入流体深度的影响。检测元件尺寸大、插入深，产生的节流作用增大，对流场的扰动也增大，对涡核进动的稳定性和频率也有影响。试验表明，插入深度增加，流量计的仪表系数K增大，但流量计的线性度变差。
 
（3）流体温度检测
流体的温度检测大多采用铂电阻检测元件，该元件稳定性和可靠性都较好，价格不高，体积小，安装方便。近些年出现的薄膜式铂电阻检测元件，体积小，响应快，是较好的测温元件。
测温点位置应选在测量管的出口段内，此处流体的温度与喉部基本相同，测温元件也不会对涡核进动造成干扰。
 
(4)其他类型的测量方式
电磁流量计是应用电磁感应原理，根据导电流体通过外加磁场时感生的电动势来测量导电流体流量的一种仪器。另外还有就是非接触式的流量测量方式，最典型的产品代表是外夹式超声波流量计，外夹式超声波流量计是通过从外部发射定量的超声波，根据超声波反射原理计算得到管道内的流量数值