主流水流量傳感器

生活飲用水和供熱用水的水流量傳感器數(shù)量占到總數(shù)的80%以上，它們在很多方面能夠代表水流量傳感器的基本狀況及特性。目前，我國用于各類水表（包括機械水表和智能電子水表）的水流量傳感器數(shù)量特別大，年產(chǎn)量大約為6000多萬臺，約占全球產(chǎn)量的45%，其中出口量多達2200余萬臺；用于熱量表的水流量傳感器年產(chǎn)量也有300萬臺之多。

上述水流量傳感器中，大口徑的通常以葉輪式水平螺翼式和垂直螺翼式結(jié)構(gòu)為主體，小口徑的則以葉輪式多流束旋翼式和單流束旋翼式結(jié)構(gòu)為主體。這種帶來運動機構(gòu)的葉輪式傳感器是目前供水、供熱管道中最常用的主流水流量傳感器。其它如容積式水流量傳感器也占有少量份額，并以旋轉(zhuǎn)活塞式結(jié)構(gòu)為主，通常在水質(zhì)條件較好，水中無雜質(zhì)的場合使用。

葉輪式水流量傳感器由于采用與管道流速成比例的機械傳動軸系葉輪及葉輪盒等旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，因此機構(gòu)簡單，制造成本低，在水中雜質(zhì)較少的工況下可以長期穩(wěn)定工作。由于葉輪旋轉(zhuǎn)不能直接以電信號方式輸出，因此此類水流量傳感器通常采用機械積算機構(gòu)對用水量進行積算并示數(shù)。如要將葉輪、活塞等旋轉(zhuǎn)量直接轉(zhuǎn)化為電信號，則必須在傳感器內(nèi)設置機電轉(zhuǎn)換部件，將非電量的旋轉(zhuǎn)量轉(zhuǎn)換成脈沖輸出的增量編碼電信號或位置量輸出的絕對編碼電信號，便于后續(xù)信號處理及數(shù)據(jù)傳輸與通信。

脈沖編碼信號輸出需要用到多種敏感元件及檢測方法，常用的有磁敏檢測，電渦流檢測及開關(guān)檢測等幾種；位置編碼信號通常采用光電直讀方式進行采集。

葉輪式水流量傳感器可在很寬的測量范圍內(nèi)工作，由于儀表常數(shù)不能保持良好的線性度，因此該類傳感器的測量范圍會受到非線性特性的制約。當前已有采用計算流體動力CFD方法對葉輪式水流量傳感器的流場進行計算機仿真，并對流量特性作出優(yōu)化處理。

新型水流量傳感器

葉輪或活塞式水流量傳感器由于有機械運動機構(gòu)存在，因而工作時軸系容易磨損，測量重復性較差，管道壓力損失偏大，而且需要通過機電轉(zhuǎn)換部件才能輸出電信號，從發(fā)展眼光看，帶有機械運動機構(gòu)的水流量傳感器是會逐步退出歷史舞臺的。


新型水流量傳感器，如：電磁、超聲、射流等水流量傳感器由于傳感器內(nèi)無機械運動部件，因此使用壽命長、測量可靠、對水質(zhì)條件要求不高，測量特性可以由內(nèi)置的嵌入式計算機對其進行調(diào)整與矯正，是智能電子水表、熱量表及測量表計今后首選的傳感器。

電磁水流量傳感器采用電磁感應原理進行工作。傳感器輸出電信號與管道內(nèi)被測水流體的平均流速正正比。電磁水流量傳感器具有線性度和重復性好，與被測介質(zhì)的物性參數(shù)值無關(guān)，壓力損失小等特點，是一種性能十分優(yōu)良的傳感器。