自感式壓力傳感器有變間隙型,變面積型和螺管插鐵型三種,變間隙自感壓力傳感器的結(jié)構(gòu),它主要由線圈、鐵心、銜鐵等組成,工作時,壓力通過測桿推動銜鐵產(chǎn)生的位移,引起線圈電感值的變化,當傳感器線圈接入一定的測量電路后,電感的變化將轉(zhuǎn)換成電壓電流或頻率的變化,完成了壓力測量的目的。
自感式傳感器電感的相對變化量與氣隙的相對變化量之間的關(guān)系為非線性關(guān)系。
很多人在購買電磁流量計使用一段時間以后,再次使用發(fā)現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的不準確。其實這不是電磁流量計本身存在的質(zhì)量問題。是因為使用者沒有按照說明書中的方法保養(yǎng)和維護?! ‰姶帕髁坑嬍且环N精密的感應式儀表,即使選型和安裝都是合理正確的,但用戶的保養(yǎng)維護不到位,還是會對測量的準確度及儀表的使用壽命產(chǎn)生很大的影響?! ?i>一、零點檢查和調(diào)整 電磁流量計投入運行前,通電后必須在電磁流量傳感器充滿液體靜止狀態(tài)下調(diào)整零點。投入運行后亦要針對使用條件定期停流作零點檢查;尤其對沉淀、易污染電極,含有固相的非清潔液,在運行初期應多作檢查,以獲得經(jīng)驗確定正常檢查周期。交流激磁方式的電磁流量計與矩形波激比,更易產(chǎn)生零點漂移,因此更要注意檢查和調(diào)整?! ∨e兩個沉積層產(chǎn)生故障的應用失誤的例子。一個是石油鉆探固井工程中,灌注水泥漿的流體總量是重要工藝參數(shù),經(jīng)常會使用高壓電磁流量計。儀表間歇使用,用畢后以清水沖洗傳感器測量管,其余時間是空管。由于清洗不徹底,測量管內(nèi)壁殘留水泥漿固化成薄層,近二個月積聚形成絕緣層,包覆了整個電極表面,導致運行不正常到最終不能工作。 另一個是電解切削工藝驗裝置上,用電磁流量計控制飽和食鹽水流量,間隙使用一段時期后發(fā)現(xiàn)流量信號漸漸減弱,2個月后信號為零。原因是電解切削過程中氧化鐵沉積管壁,形成短路所致。清除層積即立即恢復正常?! ?i>二、定期檢查傳感器電性能 首先,粗略地測量電極間電阻。斷開傳感器與轉(zhuǎn)換器間信號連線,傳感器內(nèi)充滿液體,用萬用表測量兩電極與接地端的電阻值,是否在制造廠規(guī)定值范圍內(nèi),且所測得兩值大體相同。記錄下首次測量的電阻值,此值對以后判斷傳感器故障原因(如沉積層是導電的還是絕緣的)是有用的?! ∑浯危瑢鞲衅鞣趴找后w,擦凈內(nèi)壁,待完全干燥后用兆歐計測量兩電極和接地端子間的電阻。 最后,檢查激磁線圈絕緣電阻,卸下傳感器激磁線圈,將端子與轉(zhuǎn)換器間接線,用兆歐計測量線圈的絕緣電阻。
一般常用的光柵是在玻璃片上刻出大量平行刻痕制成,刻痕為不透光部分,兩刻痕之間的光滑部分可以透光,相當于一狹縫。
精制的光柵,在1cm寬度內(nèi)刻有幾千條乃至上萬條刻痕。
這種利用透射光衍射的光柵稱為透射光柵,還有利用兩刻痕間的反射光衍射的光柵;
如在鍍有金屬層的表面上刻出許多平行刻痕,兩刻痕間的光滑金屬面可以反射光,這種光柵成為反射光柵。
由光柵形成的疊柵條紋具有光學放大作用和誤差平均效應,因而能提高測量精度。
光柵由標尺光柵、指示光柵、光路系統(tǒng)和測量系統(tǒng)四部分組成。
標尺光柵相對于指示光柵移動時,便形成大致按正弦規(guī)律分布的明暗相間的疊柵條紋。
這些條紋以光柵的相對運動速度移動,并直接照射到光電元件上;
在它們的輸出端得到一串電脈沖,通過放大、整形、辨向和計數(shù)系統(tǒng)產(chǎn)生數(shù)字信號輸出,直接顯示被測的位移量。
光柵傳感器的結(jié)構(gòu)及工作原理
光柵傳感器的結(jié)構(gòu)均由光源、主光柵、指示光柵、通光孔、光電元件這幾個主要部分構(gòu)成。
1、光源:
鎢絲燈泡,它有較小的功率,與光電元件組合使用時,轉(zhuǎn)換效率低,使用壽命短。
半導體發(fā)光器件,如砷化鎵發(fā)光,可以在范圍內(nèi)工作,所發(fā)光的峰值波長為,與硅光敏的峰值波長接近;
因此,有很高的轉(zhuǎn)換效率,也有較快的響應速度。
2、光柵付:
由柵距相等的主光柵和指示光柵組成。
主光柵和指示光柵相互重疊,但又不完全重合。
兩者柵線間會錯開一個很小的夾角,以便于得到莫爾條紋。
一般主光柵是活動的,它可以單獨地移動,也可以隨被測物體而移動;
其長度取決于測量范圍。指示光柵相對于光電器件而固定。
3、通光孔:
通光孔是發(fā)光體與受光體的通路,一般為條形狀,其長度由受光體的排列長度決定,寬度由受光體的大小決定。
它是帖在指示光柵板上的。
4、受光元件:
受光元件是用來感知主光柵在移動時產(chǎn)生莫爾條紋的移動,從而測量位移量。
在選擇光敏元件時,要考慮靈敏度、響應時間、光譜特性、穩(wěn)定性、體積等因素。
將主光柵與標尺光柵重疊放置,兩者之間保持很小的間隙,并使兩塊光柵的刻線之間有一個微小的夾角θ,如圖所示。
當有光源照射時,由于擋光效應(對刻線密度≤50條/mm的光柵)或光的衍射作用(對刻線密度≥100條/mm的光柵),與光柵刻線大致垂直的方向上形成明暗相間的條紋。
在兩光柵的刻線重合處,光從縫隙透過,形成亮帶;
在兩光柵刻線的錯開的地方,形成暗帶;這些明暗相間的條紋稱為莫爾條紋。