Роторные и турбинные сенсоры

Еще одним примером сенсоров, в которых вращение является первичным механическим сигналом, служат роторные и турбинные измерители объемного потока жидкости. Чувствительными элементами в них являются лопасти колеса или мини-турбины. В потоке жидкости они начинают вращаться, и угол их поворота, число оборотов прямо зависят от объема жидкости, которая протекает через поперечное сечение трубы, в которой они установлены. Угол поворота, число оборотов превращаются затем, как правило, в электрические сигналы с помощью интегрированных в конструкцию сенсора оптоэлектронных, индуктивных, емкостных или магниточувствительных элементов.

Некоторые промышленные сенсоры объемного потока жидкости показаны на рис. 3.16. В частности, на рис. 3.16 слева вверху показан простейший и наиболее дешевый турбинный сенсор, предназначенный для визуальной индикации потока. Для этого участок трубы, по которой течет жидкость, сделан прозрачным, а мини-турбина – ярко-красного цвета. При протекании жидкости хорошо видно, как турбина вращается. А по скорости вращения можно "на глаз" оценить поток жидкости. Турбинные сенсоры потока с электрическим выходом показаны внизу.

Рис. 3.16. Некоторые промышленные сенсоры для измерения объёмного потока жидкости, в том числе: а – турбинный сенсор; б – роторный сенсор; в – сенсор вместе с интеллектуальным счетчиком "Оmni-RR"

На рис. 3.16 вверху справа показан роторный сенсор с прозрачной крышкой, – чтобы был виден принцип его действия. Жидкость, текущая сквозь сенсор, передает часть своего механического импульса лопастям, вследствие чего колесо вращается. А встроенная оптоэлектронная схема превращает вращение в последовательность электрических сигналов.

"Интеллектуальную" часть подобных сенсоров выпускают в виде автономных электронных модулей, которые могут быть размещены непосредственно возле сенсора (рис. 3.16,в). В зависимости от конструктивного исполнения и применяемых материалов такие сенсоры пригодны для измерения потоков воды, нефтепродуктов, масел и проч. с температурой до 100°С в диапазоне от 0,025 л/мин до 100 л/мин с точностью от 1% до 5%.