Vad är vätskeflödesgivare?
Vätskeflödesgivare, ibland även benämnda massflödesmätare, är anordningar utformade för att mäta flödeshastigheten för en vätska som passerar en förutbestämd punkt i ett rör eller annat överföringsmedium. Flödessensorer har många olika funktioner beroende på applikationen. Vissa kan mäta extremt små flödeshastigheter på 40 mikro-liter per minut eller ungefär på storleken på en regndroppe vatten.
Det finns dussintals olika metoder som används för hur vätskeflödesgivare fungerar inom flödesmätare. Differentialtryckflödesmätare placerar ett hinder i ett rör, och tryckfallet som det skapar när vätska flödar runt det appliceras på Bernoulli-ekvationen för att bevara energi i fluiddynamik för att beräkna flödeshastigheten. En öppningsplattans vattenflödessensor använder också en hindrande platta i röret och jämför jämfört upp-hastighetstrycket för vätskans flöde med dess nedströmstryck där vätskan förträngs av plattan. Vätskeflödesavkännare för munstycksplattor är billigare än mått för differenstryck och kan användas för att mäta en mängd olika fluidflöden.
Venturi-rörets vätskeflödesgivare används där tryckfall är lägre och svårare för mätningar av öppningsplattor. De arbetar med en verklig minskning av rörets diameter och beräknar differentiellt flöde baserat på detta. Flödesmunstycken är en annan design relaterad till Venturi-rörsensorer, som oftare används för att mäta gas eller annat luftflöde i ett rör.
Rotametrar och hastighetsflödesmätare arbetar genom att direkt mäta vätskepassagen i en eller annan form. Med en rotameter stiger ett flottör i röret baserat på uppåttryck och flytkraft gentemot tyngdkraften nedåt, och flottörens höjd används för att beräkna flödeshastigheten. En hastighetsflödesmätare mäter hastigheten på vätskeflödet på flera punkter i röret och beräknar ett genomsnitt totalt.
Flera andra vanliga typer av vätskeflödesgivare finns. Kalorimetriska flödesmätare använder två nära avstånd från temperatursensorer i kontakt med vätskan, men isolerade från varandra. Den ena sensorn värms upp, och temperaturfallet på den andra sensorn kan användas för att bestämma hur snabbt vätskan flyter.
Mekaniska vätskeflödesgivare, såsom turbinflödesmätare och virvelflödesmätare, är också vanliga. Turbiner mäter flöde baserat på roterande skovlar på enheten, och virvelmodeller skapar lågtrycksledningar i strömmen som jämförs med regelbundet vätskeflöde. Positiva förskjutningsflödesmätare använder också roterande skovlar som turbiner, men de precisionsmonterade rotorerna installeras istället på flera punkter, och volymen vätska som passerar mellan dem under vissa tidsintervaller registreras genom att räkna skovlarnas rotationer.
Sofistikerade vätskeflödesgivare finns också som inte kräver direkt mätning av vätskan alls. Några av dessa inkluderar elektromagnetiska flödesmätare som mäter den elektromagnetiska induktionseffekten. När en vätskeledare som vatten rör sig genom ett rör ger magnetiska spolar på utsidan en spänning som är direkt proportionell mot vätskans flödeshastighet. Ultraljuds- och dopplerflödesmätare beräknar också flödeshastigheten indirekt genom att mäta förändringar i ljudfrekvenser som påverkas av både hastigheten och riktningen för fluidflödet.