雙光纖傳感器渦輪流量計的研究應用
(a)
(b)
圖4兩種傳感器的響應特性
當流量計正向安裝時(shí),光電轉換電路輸出:
Q10=f10/K;Q20=0;Q0=f10/K;D=1。
當流量計反向安裝時(shí),光電轉換電路輸出:
Q10=0;Q20=f20/K;Q0=f20/K;D=0。
4.3雙光纖傳感器渦輪流量計流量測量量程比[2][4]
應用反射型光纖傳感器和內磁式傳感器分別組合同一口徑為50mm的渦輪流量計,應用壓縮空氣測試流量信號輸出特性表明:
反射型光纖傳感器輸出信號范圍:2~6.4Hz,換算流量量程可達0.3~120m3/h,在不考慮渦輪粘度產(chǎn)生的阻力矩情況下,量程比達1∶400。
內磁式傳感器有效信號范圍:41Hz~1.1kHz,換算流量量程可達1.1~60m3/h,在不考慮渦輪粘度產(chǎn)生的阻力矩情況下,量程比:1∶60。
圖5流動(dòng)方向檢測電路示意圖
應用雙光纖傳感器渦輪流量計可雙向流量測量,兩個(gè)流量信號經(jīng)鑒別電路實(shí)現了雙向流動(dòng)的檢測。
對于單向流量測量,也可通過(guò)流量計算機的算法消除因水擊產(chǎn)生的脈動(dòng)流造成渦輪往復震動(dòng)而引起的計量誤差,如下式:
Q=(∑f1(D=1)-∑f2(D=0))/K
試驗證明雙光纖傳感器渦輪流量計可接受頻率為1Hz~6kHz的渦輪信號,量程比為1∶400,全量程誤差為±1個(gè)脈沖;而內磁式傳感器渦輪流量計量程比為1∶60。這主要是由于光纖傳感器不存在內磁式傳感器在低流速時(shí)與渦輪葉片產(chǎn)生磁阻而引起的誤差,也克服了內磁式傳感器在高流量區信號產(chǎn)生飽和的問(wèn)題。光纖傳感器的調制光參數還可以隨總體設計的要求變化,應用于不同的場(chǎng)合,為渦輪的設計創(chuàng )造了方便條件。
由于光纖傳感器具有本質(zhì)防爆、無(wú)電氣信號直接與流量計接觸的特點(diǎn),因而適宜煤氣、輕質(zhì)油料等透明介質(zhì)的流量測量。(end)
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