درک سنسورهای جریان: راهنمای جامع

اصول کار سنسورهای جریان

اصل کار سنسور جریان به نوع آن بستگی دارد. در اینجا یک نمای کلی از نحوه عملکرد برخی از رایج ترین سنسورهای جریان آورده شده است:

1. سنسورهای جریان فشار تفاضلی

این حسگرها از یک عنصر اولیه (به عنوان مثال صفحه روزنه) استفاده می کنند که افت فشار متناسب با سرعت جریان ایجاد می کند. فشار دیفرانسیل توسط یک عنصر ثانویه اندازه گیری می شود و نرخ جریان با استفاده از معادله برنولی محاسبه می شود.

2. سنسورهای جریان جابجایی مثبت

سنسورهای جابجایی مثبت حجم مجزای سیال را گرفته و اندازه گیری می کنند. هر چرخه یا چرخش سنسور مربوط به حجم خاصی است و جریان کل با شمارش چرخه ها یا دورها محاسبه می شود.

3. سنسورهای جریان توربین

هنگامی که مایع از سنسور عبور می کند، به پره های توربین برخورد می کند و باعث چرخش توربین می شود. سرعت چرخش توسط پیکاپ مغناطیسی یا نوری اندازه گیری می شود و نرخ جریان بر اساس کالیبراسیون توربین تعیین می شود.

4. سنسورهای جریان الکترومغناطیسی

سنسورهای جریان الکترومغناطیسی یک میدان مغناطیسی را در مسیر جریان سیال القا می کنند. هنگامی که سیال رسانا در میدان مغناطیسی حرکت می کند، ولتاژی عمود بر جهت جریان تولید می شود. این ولتاژ متناسب با دبی است و توسط الکترودها اندازه گیری می شود.

5. سنسورهای جریان اولتراسونیک

سنسورهای اولتراسونیک زمان انتقال، اختلاف زمانی بین پالس‌های صوتی را که در جهت جریان و خلاف جهت جریان حرکت می‌کنند، اندازه‌گیری می‌کنند. سنسورهای اولتراسونیک داپلر تغییر فرکانس امواج صوتی منعکس شده از ذرات یا حباب‌های سیال را اندازه‌گیری می‌کنند. هر دو روش یک نرخ جریان را بر اساس اندازه‌گیری‌های موج صوتی ارائه می‌کنند.

6. سنسورهای جریان جرمی حرارتی

این سنسورها از یک عنصر گرم و یک سنسور دما تشکیل شده اند. همانطور که گاز روی عنصر گرم شده جریان می یابد، گرما را منتقل می کند و باعث تغییر دما می شود. نرخ اتلاف حرارت اندازه گیری شده و با نرخ جریان جرمی مرتبط است.

7. سنسورهای جریان کوریولیس

سنسورهای کوریولیس از یک لوله ارتعاشی استفاده می کنند که سیال از طریق آن جریان می یابد. جریان نیروی کوریولیس را القا می کند که باعث پیچ خوردن لوله می شود. درجه پیچش متناسب با دبی جرمی است و برای تعیین جریان اندازه گیری می شود.

8. سنسورهای جریان گرداب

یک جسم بلوفی که در مسیر جریان قرار می گیرد، گرداب هایی را با فرکانس متناسب با سرعت جریان می ریزد. این فرکانس توسط یک سنسور تشخیص داده می شود و نرخ جریان بر اساس فرکانس ریزش گرداب محاسبه می شود.