目录
摘要................................................... I 前言 (1)
1、空气流量计的简介 (1)
1.1 空气流量计的原理
1.2 空气流量计的分类 (2)
2、空气流量计的电路图 (3)
3、空气流量计的检测方法 (3)
3.1检测方法 (4)
3.2检测步骤 (4)
3.3检测结论 (5)
4、数据参考 (5)
4.1 主要数据 (5)
4.2 参考数据 (6)
5、故障案例 (6)
5.1 凌志LS400 (6)
5.2 现代Elantra 1.6 (7)
6、结论 (8)
结束语 (9)
参考文献 (10)
后记 (11)
摘要
汽车发动机电子控制系统中很重要的一项控制内容就是最佳空燃比控制。为达到这样的目的，必须对发动机进气空气流量进行精确测量,而空气流量计就是直接或间接检测进入发动机气缸空气量大小，并将检测结果换成电信号送至ECU，ECU根据空气流量信号是来确定基本喷油量。
本文就介绍分析了空气流量计的原理、以及叶片式空气流量计的结构特点与检测方法。在此学习过程中对空气流量计较深入的了解，扩大了自己的知识面，自己的能力也得到了提高。
关键词：空气流量计最佳空燃比进气量
Summary
Automobile engine electronic control systems are important in a control element is the best air-fuel ratio control. For this purpose, the engine intake air flow must be accurate measurement, detection and air flow meter is directly or indirectly into the engine cylinders air volume size, and test results of electrical signals sent to the ECU,ECU the air flow signal is to determine the basic injection quantity.
This article describes the theory, and composition analysis of air flow meter, classification, and testing methods. Air flow meter in this learning process more in-depth understanding, expand their knowledge, their ability has been increased.
Key words: best air-fuel ratio of inlet air flow meter
前言
随着电子控制燃油器喷射系统的普及，相应的维修问题也不断出现，尤其是发动机控制中的传感器故障。以及各传感器的相关故障更显突出。空气流量计就是典型的例子，在检测发动机电控单元时，故障诊断仪经常显示空气流量计故障，本文对空气流量计做了简单的介绍和故障分析方法，还添加了凌志LS400和现代Elantra 1.6的实际案例与大家探讨，进一步了解空气流量计。
1.简介
空气流量计AFM（Air FlowMeter, AFM)是进气歧管空气流量计（Manifold Air Flow Meter,MAFM)的简称，又称为空气流量传感器（Air Flow Sensor, AFS),其功用是检测发动机进气量大小，并将进气量信息转换成电信号输入电控单元（ECU）以供计算确定喷油量。进气量信号是电控单元精确计算喷油量的主要依据，如果空气流量计发生故障，电控单元将启动备用模式，把空气流量值设定在5g/s,同时记录故障代码。此时将造成怠速不稳、发动机喘抖、怠速游车、怠速转速偏高、燃油脉宽增加、行驶费油、点火推迟、尾气排放恶劣等。
在多点燃油喷射系统中，根据进气量的方式不同。空气流量计又分为“D”（即压力型）和“L”（即空气流量型）俩种类型。字母“D”是德文“Druck(压力）”的第一个字母，是利用压力传感器检测进气歧管内的绝对压力，测量方法属于间接测量法。控制系统利用检测到的绝对压力与发动机的转速来计算吸入汽缸的空气量，又称为速度密度型燃油喷射控制系统。由于在进气歧管内流动时会产生压力波动，发动机怠速（节气门关闭）时的进气量与汽车加速（节气门全开）时的进气量之差可达40倍以上，进气气流的最大流速可达80m/s，因此。“D”型燃油本社系统的测量精度不高，但控制系统的制造成本较低。字母“L”是德文“Luftmengen(空气）”的第一个字母，是利用流量传感器直接测量吸入进气管的空气流量。由于采用直接测量的方法，因此进气量的测量精度较高，控制效果优于“D”型燃油喷射系统。当
前各车型采用的“L”型的传感器分为体积流量型（如翼板式、量芯式、涡流式）传感器和质量流量型（如热线式和热模式）传感器，质量流量型传感器工作性能稳定、测量精度高、使用效果好，但制造成本相对“D”型要高。由于热膜式空气流量传感器内没有运动部件，因此没有流动阻力，而且使用寿命远远高于热线式流量传感器。
1.1原理
1. 空气流量计(MAF)按结构原理可分为翼板式、热丝式、卡门涡旋式及电压位计式等几种，按信号输出类型又分为数字式和模拟式两种。
1.2分类
1.2.1叶片式空气流量计
空气流量计的结构简单，可靠性高；但进气阻力大，响应较慢且体积较大
1.2.2卡门旋涡式空气流量计
所谓卡门旋涡，是指在流体中放置一个圆柱状或三角状物体时，在这一物体的下游就会产生的两列旋转方向相反，并交替出现的旋涡
1.2.3光学式卡门旋涡空气流量计
在产生卡门旋涡的过程中，旋涡发生器两侧的空气压力会发生变化，通过导孔作用在金属箔上，从而使其振动，发光二极管的光照在振动的金属箔上时，光敏三极管接收到的金属箔上的反射光是被旋涡调制的光，其输出经解调得到代表空气流量的频率信号。
1.2.4超声波式卡门旋涡空气流量计
在卡门涡流发生器下游管路两侧相对安装超声波发射探头和接收探头。因卡门涡流对空气密度的影响，就会使超声波从发射探头到接收探头的时间较无旋涡变晚而产生相位差。对此相位信号进行处理，就可得到旋涡脉冲信号，
1.2.5热线式空气流量计
当无空气流动时，电桥处于平衡状态，控制电路输出某一加热电流至热线电阻RH；当有空气流动时，由于RH的热量被空气吸收而变冷，其电阻值发生变化，电桥
失去平衡，如果保持热线电阻与吸入空气的温差不变并为一定值，就必须增加流过热线电阻的电流IH。因此，热线电流IH就是空气质量流量的函数。
1.2.6热膜式空气流量计
热膜式空气流量计的工作原理与热线式空气流量计类似，都是用惠斯登电桥工作的。所不同的是：热膜式不使用白金丝作为热线，而是将热线电阻、补偿电阻及桥路电阻用厚膜工艺制作在同一陶瓷基片上构成的。
BOSCH翼板式空气流量计主要有两种：一种是随着空气流量的增加输出信号的电压升高，另一种是当空气流量加大时输出信号电压降低，这两种类型属于模拟电压量输出。
翼板式空气流量计的核心是一个可变电阻(电位计)，它与空气翼板同轴连接，当空气流动的翼板也随之开启，随着翼板的开启角度变化，可变电阻(电位计)也随之转动。
翼板式空气流量计是一个三线传感器，其中两条是参考电压的正负端，另一条是可变电阻器的滑动触点臂，它向电脑提供与翼板转动角度成正比的输出电压信号。急加速时，翼板在空气流动动压作用下，超过正常摆动角度的过量信号，这就为控制电脑提供混合气加浓的控制信号。
这是一个非常重要的传感器，因为控制电脑依据这个信号来计算发动机负荷、点火正时、排气再循环控制及发动机怠速控制和其他参数，不良的空气流量计会造成喘振和怠速不良，以及发动机性能和排放问题。
2、空气流量计的电路图
3、空气流量计的检测方法
3.1检测方法
3.2检测步骤
关闭所有附属电气设备，起动发动机，并使其怠速运转，当怠速稳定后，检查怠速时输出信号电压(图1中左侧波形)。做加速和减速试验，应有类似图中的波形出现。
·将发动机转速从怠速加至油门全开，(加速时不宜太急)油门全开后持续2秒钟，但不要使发动机超速运转；
·再将发动机降至怠速运转，并保持2秒钟；
·再从怠速急加速发动机至油门全开，然后再收油门使发动机回至怠速；
·定住波形去察看机器。
3.2.1波形结果方法一
测量出的电压值波形可以参照维修资料进行对比分析，正常翼板式空气流量计
怠速时输出电压约为1V，油门全开的应超过4V，全减速(急抬油门)的输出电压并不是非常快地从全加速电压回到怠速电压，通常(除TOYOTA汽车外)翼板式空气流量计的输出电压都是随空气流量的增加而升高的，波形的幅值在气流不变时应保持稳定，一定的空气流量应有相对的输出电压，当输出电压与气流不符时可以从波形图中检查出来，而发生这种情况将使发动机的工作状况明显地受到影响。
打开点火开关(ON)，不起动发动机，用手推动翼板式空气流量计的翼板，当翼板式空气流量计可变电阻器的碳轨有小的磨损时，波形中就会有间断性的毛刺，用这个方法比前一种方法更容易发现可变电阻器(电位计)的磨损点，但这只是对翼板式空气流量计的元件测试，它不能帮助你整体地测量进气系统(进气度歧管工作等等)或发动机运转时翼板间歇性卡着等故障。
在急加速时波形中的小尖峰是由于翼板过量摆动造成的，控制电脑正是根据这一点来判定加速加浓信号。
3.2.2BOSCH热丝式空气流量计，参见图2。
BOSCH热丝式空气流量计是模拟输出电压信号传感器，大多数BOSCH热丝式空气流量计在空气流量增大时，输出电压也随之升高，热丝式空气流量计内部温度补偿电路比较复杂，输出电压模拟信号被送到控制电脑，控制电脑则根据这个信号来计算发动机负荷判定燃油供给量和点火正时等等。
试验方法：
关闭所有附属电气设备，起动发动机，并使其怠速运转，怠速稳定后，检查怠速输出信号电压(图2中左侧波形)做加速和减速试验，应有类似图中的波形出现。
·将发动机转速从怠速增加到油门全开(加速过程中油门以缓中速打开)持续2秒钟，不宜超速；
·再减速回到怠速状况，持续约2秒钟；
·再急加速至油门全开，然后再回到怠速；
·定住波形，仔细观察空气流量计波形。
波形结果：
可以从维修资料中找出输出电压参考值进行比较，通常热丝式空气流量计输出电压范围是从怠速时超过0.2V变至油门全开时超过4V，当全减速时输出电压应比怠速时的电压稍低。
发动机运转时，波形的幅值看上去在不断地波动，这是正常的，因此热丝式空气流量计没有任何运动部件，因此没有惯性，所以它能快速的对空气流量的变化做出反应，在加速时的波形所看到的杂波实际是在低进气真空之下各缸气口上的空气气流脉动，控制电脑中的超级处理电路读入后会清除这些信号。所以，这些脉冲没有关系。
重点
不同的车型输出电压将有很大的差异，在怠速时是否为0.25V也是判断空气流量计好坏的方法，另外从燃油混合气是否正常或冒黑烟也可以判断空气流量计的好坏，有时想判断空气流量计的好坏非常困难。许多坏的空气流量计在怠速时输入电压太高，而油门全开时又达不到4V。
3.2.3BOSCH CIS型空气流量电位计，参见图3。
安装在BOSCH机械式燃油喷射系统中，在这个系统的燃油分配器侧面装有电液压力调节器。BOSCH CIS系统用安装在空气流量板上的电位计来传感空气流量的大小，这个电位计在空气流量增大时，输出电压会随之增高。
空气流量电位计的工作原理与油箱中的油位传感器及翼板式空气流量计很相像，空气流量板与电位计同轴转动，它实质上是一个将位置的变化转变成电位计转动的传感器，它向控制电脑报告空气流量板的位置。
空气流量电位计是三线传感器，其中两条是参考电压的正负极，另一根是电位计的滑动臂端，它向控制电脑输出变化的电压信号，每一个电压对应着空气流量板的一定位置，这是一个重要的传感器，控制电脑根据这个信号来计算发动机负荷点火正时、废气再循环控制、怠速控制和其它参数等。不良的空气流量电位计会引起喘振和怠速不稳以及发动机性能和排放等方面的问题。
试验方法一：
关闭所有附属电气设备，起动发动机，并使其怠速运转，怠速稳定后，检查怠速输出信号电压(图3中左侧波形)。做加速和减速试验，应有类似图中的波形出现。
·将发动机转速从怠速加到油门全开(加速过程中油门缓中速打开)，持续约2秒钟，不宜超速；
·再减速回到怠速状况，持需约2秒钟；
·再急加速至油门全开，然后再回到怠速；
·将波形定位在屏幕上，观察波形并与波形图比较。
波形结果(方法1)
通常输出电压在怠速时不超过0.5V；当油门全开时不超过5V，全减速时又回到怠速电压，空气流量增大的输出电压增高，空气流量减小时输出电压降低。一定的空气流量对应着稳定的波形参考值，在它的工作范围内不应有大的偏差。当输出电压与空气流量不符合时，波形图将有明显的表现，同时发动机也将明显受到影响。
试验方法二：
打开点火开关(ON)，不起动发动机，用手推动空气流量板，观察空气流量电位计输出电压波形，这种方法帮助发现电位计中碳阴片上是否有小磨损，这些损坏点在连续的波形中会有间断性的毛刺，但这种方法只是对电位计元件检测，它不能整体地测试进气系统(进气歧管工作等等)或发动机运转过程中间歇性卡住等故障。3.2.4数字式空气流量计
有许多种数字式空气流量计，它们的外观和内部结构不同，有金属的、塑制的、大的、小的、安装在空气滤清器里的等等。还有热丝式、热膜式、卡门涡旋式、激光绕射型和其它等，值得庆幸的是从大多数数字式空气流量计传递的“电子通讯”波形都是相同的，几乎所有的都是产生变化的频率信号，频率调制信号，是很容易被示波器测试到的。
几乎所有的数字式空气流量计，随着空气流量的增加，输出信号的频率也增加，流过空气流量计空气越多，信号线上出现的脉冲频率也就越高，由于频率相对于空气流量的规范资料很难找到，当测试空气流量计(MAF)时，一个参考波形就非常有帮
助。有三种主要的数字式空气流量计，即低频数字式和高频数字式以及改频率及脉冲宽度的卡门涡旋式。
a.高频数字式空气流量计，参见图4。
高频数字式空气流量计出现在通用汽车3.8L V6型发动机上，它是日立(Hitachi)生产的传感器，还有凌志(Lexue)以及其它汽车。
起动发动机，在不同转速下试车，特别是在有行驶能力故障的转速下，试验更多的时间，看示波器显示。
I.确定信号的幅值、频率、形状是一致的、可重复的、正确的。
Ⅱ.确定传感器产生的频率与发动机转速和空气流量计的比率是正确的。
波形结果：
脉冲大多数幅值满5V，还要看形状是否适当一致，矩形的拐角和垂直沿一致性。
高频数字式空气流量计，例如通用公司的日立传感器，安装在别克V6 3.8L发动机上，它的波形上部左侧的拐角轻微的有些圆滑，这是正常的，并不表明传感器的损坏，根据参考资料，观察传感器产生的在空气流量下的修正频率。
可能发现的问题和判定性尺度错误是要注意脉冲波形的伸长或缩短，不想要的尖峰和变圆的直角等，这些能造成“电子通讯”混乱不清和造成行驶性能及排放等方面的问题。
一些卡门涡旋式空气流量计安装在三菱汽车和其它车型上(经常安装在空气滤清器总成里)，它们在数字式空气流量计是一个例外，随着空气流量的变化不仅脉冲频率变化，同时脉冲宽度也变化，如果你遇上这种空气流量计，不必担忧。它可能工作很正常，加速时如果这些空气流量计工作正常，它的脉冲宽度将有次序有规律的变化。这将给控制电脑提供异步加浓或额外喷射脉冲信号用以改善加速性能。
b.低频数字式空气流量计，参见图5。
低频数字式空气流量计出现在80年代中期的通用汽车以及其许多发动机系统，通常，它的空气流量计会产生低速频率信号。
起动发动机在不同转速下试车，在有行驶能力和排放故障的转速段测试的一些
时间看示波器显示。
I.确定幅值、频率和形状等判定性尺度是一致的，可重复的正确的。
Ⅱ.确认传感器相对于转速和空气流量计的比率产生正确的频率。
波形结果：
与高频数字式空气流量计相同。
c.卡门涡旋式空气流量计，参见图6。
卡门涡旋式空气流量计通常与空气滤清器组成一体，这种类型常见用在三菱发动机系统中，它的输出方式是数字式，但它与其它的数字式输出的空气流量计不同，大多数数字式输出的空气流量计随空气流量的改变，输出频率将随之改变，而卡门涡旋式空气流量计不仅改变频率，同时还改变脉冲宽度，通常数字式空气流量计在空气流量增大时频率也随之增加，在加速时，卡门涡旋式空气流量计与其它数字式空气流量计不同之处在于它不但频率增加，同时它的脉冲宽度也改变，因为大多数卡门涡旋式空气流量计有提供与空气流量对应的频率参数，所以测试卡门涡旋式空气流量计时，波形图就十分有用。
试验方法：
起动发动机，试验不同转速时的情况，把较多的时间用在测试发动机性能有问题的转速段内，看示波器；
确信在任何给定的运行方式下，波形的重复性和精确性在幅值、频率、形状脉冲宽度等几个方面关键参数都是不相同的；
确信在稳定转速的空气流量的情况下，空气流量计能产生稳定频率。
波形结果：
在大多数情况下，波形的振幅应该满5V，同时也要按照一致原则看波形的正确形状，矩形脉冲的方角及垂直沿。
在稳定的空气流量下流量计产生的频率也应该是稳定的，无论是什么样的值都应该是一致的。
当这种型号的空气流量计工作正常时，脉冲宽度将随加速的变化而变化，这是
为了加速加浓时，能够向控制电脑提供非同步加浓及额外喷射脉冲信号。
所看到的可能的缺陷和不正确的关键参量是脉冲宽度缩短，不应该有峰尖以及圆角的产生，这些都会影响发动机性能和造成排放等问题。
4、数据参考
4.1检测条件与标准参数
如下表所示：
电压线路测
2脚~搭铁12V
4脚~搭铁5V
5脚怠速时 1.4V
5脚急加速时 2.8V
4.2空气流量计各管脚定义：
1脚空4脚5V参考电压
2脚12V 5脚传感器反馈信号3脚ECU机内搭铁
5、故障案例
5.1凌志LS400
一、故障现象：
凌志LS400轿车高速闯车。发动机在原地加速时运转正常。当汽车行驶速度在120～140公里左右时，汽车会出现闯动的现象，有时闯动频繁，有时只是偶尔闯动，感觉好像是发动机间歇断火。
二、故障分析：发动机空载运转时正常，而故障只在120km／h车速以上时发生，或者说是有较大负荷时故障才出现，因此故障原因可能是发动机高速断火、断油、喷油量突然减少，或者是废气再循环、汽油蒸气回收系统、进气控制系统、氧传感器闭环控制系统等在高速时工作不正常造成的。
三、检修：读取故障代码，无码
检查点火系统，将示波器接到一个点火线圈的中央高压线，试车、闯车时点火高压为8KV～10KV，正常，点火波形良好；将示波器接到另一个点火线圈的中央高压线，再试车出现故障时点火波形也良好。后来将示波器逐个接到各缸的高压线，再试车，结果发现闯车时各缸的高压都正常，波形都止常，可见闯车的原因不是点火系统造成的，应查找其他方面的原因。
将示波器接到第一缸喷油器控制端，试车，观察喷油时间的变化情况，闯车该气缸的喷油时间正常，为3.5ms左右。然后将示波器逐个接到其余气缸的喷油器控制端，再试车，观察喷油时间的变化情况，闯车时每个气缸的喷油时间都无异常。也不能说明故障是喷油量造成的。接上电脑检测故障诊断仪，读取数据流，从获得的数据来看，当系统由闭环控制进入开环控制时，车速在120km／h左右，是容易出现闯车的时候。断开氧传感器接线，强迫发动机常处于开环控制，接着试车，故障依旧。其他数据都正常。最后怀疑可能是某个传感器的信号不稳定，影响了发动机的动态工作，而且这个信号在诊断仪上又看不出问题。关键的传感器有曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、节气门位置传感器、空气流量计、车速传感器等。
将示波器逐个接到曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、节气门位置传感器，试车出现故障时这些信号都正常。
将示波器接到空气流量计（涡流式）信号端，试车，出现故障时发现矩形波信号有偶尔中断的现象，接着测量其电源端与接地端的工作电压，出现故障时，电压为稳定的5V，电压正常。说明该故障是空气流量计高速时有时信号输出不正常所致。
将检查情况告知车主，车主说该空气流量计不是他的，前段时间曾在另一修理厂检修过其他方面的故障，后来就发现了现在这个问题，怀疑被人调换了空气流量计。后来车主找到原修理厂，要回了原件，装上后汽车工作恢复正常。
5.2现代Elantra 1.6
一、故障现象：现代Elantra 1.6轿下出现冒黑烟、怠速游车的故障，而且黑烟随加速而增多，油耗大。
二、故障分析：黑烟随加速而增多，油耗大，应该是喷油量偏多，混合气过浓造成的。
三、检修：先读故障代码，诊断盒在离合器右侧的保险盒下方，接上发光二极管（该车无CHECK灯），读到21号代码（水温传感器信号不良），检查水温传感器的插头有油污，清洁后故障代码可以清除，但故障依旧。
接上电脑检测诊断仪，读取数据流，热车怠速的喷油时间为8ms左右（正常为2ms～3ms），空气流量计的输出信号频率在80Hz～120Hz（正常为30 Hz～40Hz）之间快速变动，发动机转速在700RPM～1100RPM之间变动，其他信号参数基本正常。
从测量数据来看，很有可能是空气流量计信号不正常而引起喷油量异常，引起故障；也有可能是其他方面的原因造成发动机游车后，进气波动太大而引起空气流量计信号不正常的，不过前者的可能性更大一些。
为了进一步确定空气流量计是否良好，拆下空气滤清器，接通点火开关，用电吹风对着空气流量计吹气，在“进气量”稳定的情况下，空气流量计的信号仍然波动很大，说明空气流量计有故障。后来又用信号模拟仪输出矩形波信号来代替空气流量计信号，当频率为35Hz时，喷油量为2.6毫秒，发动机怠速运转平稳，不冒黑烟；将频率调到110Hz（该仪器只有四级调节），喷油时间略微上升，发动机也运转平稳，不冒黑烟。因此可以断定该故障是由空气流量计引起的。
将新的空气流量计换上，起动发动机，发动机运转正常，不冒黑烟。再次读取数据，正常怠速时喷油时间为2.6ms左右，空气流量计的输出信号为30Hz左右。发动机故障排除。
参考文献
[1]《发动机电控技术》实训指导教程
[2]朱军.电子控制发动机电路波形分析[M].北京:机械工业出版社.
[3]百度网： https://www.doczj.com/doc/de17852547.html,
[4]中国汽车网:https://www.doczj.com/doc/de17852547.html,
[5]冯俊萍。汽车测试技术及传感器[M].重庆大学出版社
[6]Google网：https://www.doczj.com/doc/de17852547.html,.
后记
随着论文的最后一个字结束，我明白我的大学生涯激将结束，有点激动，有点不舍，有点不甘。这篇论文能完成，要感谢师在选题以及研究过程中对我的悉心教导，为我指点迷津。
要感谢的人实在太多，感谢任课老师的辛勤教导，感谢班主任和辅导员老师对我的辛勤教诲，感谢同学们，让我感受到了生活的愉快即友情的力量。
生活每天都在继续，在未来的日子里自己一定会运用所学到的知识，然后靠自己的双手去创造属于自己的天空。
流量计的分类和工作原理 一．流量计的分类 按测量原理分有：力学原理、热学原理、声学原理、电学原理、光学原理、原子物理学原理等。 按流量计的结构原理进行分类，即分为：容积式流量计、压差式流量计、浮子流量计、涡轮流量计、电磁流量计、流体振荡流量计中的涡街流量计、质量流量计和插入式流量计、探针式流量计。 二．常用流量计的工作原理及应用 1.压差式流量计 差压式流量计是根据安装于管道中流量检测件产生的差压，已知的流体条件和检测件与管道的集合尺寸来计算流量的仪表。 应用：差压式流量计应用范围特别广泛,在封闭管道的流量测量中各种对象都有应用，如流体方面：单相、混相、洁净、脏污、粘性流等；工作方面：常压、高压、真空、常温、高温、低温等；管径方面：从几毫米到几米；流动方面：亚音速、音速、脉动流等。它在各工业部门的用量约占流量计全部用量的1/4～1/3。 2.浮子流量计 浮子流量计又称转子流量计，是变面积式流量计的一种，在一根由下向上扩大的垂直锥管中，圆形横截面的浮子的重力式由液体动力承受的，从而使浮子可以在锥管内自由地上升和下降。 应用：浮子流量计是仅次于差压式流量计应用范围最宽广的一类流量计，特别在小、微流量方面有举足轻重的作用 3.容积式流量计
容积式流量计，又称定排量流量计，简称PD流量计，在流量仪表中是精度最高的一类，它利用机械测量元件把流体连续不断地分割成单个已知的体积部分，根据测量室逐次重复地充满和排放该体积部分流体的次数来测量流体体积总量。 应用：容积式流量计与差压式流量计、浮子流量计并列为三类使用量最大的流量计，常应用于昂贵介质（油品、天然气等）的总量测量。 4.涡轮流量计 涡轮流量计是速度式流量计中的主要种类，它采用多叶片的转子（涡轮）感受流体平均流速，从而且推导出流量或总量的仪表。一般它由传感器和显示仪器两部分组成，也可做成整体式。 应用：涡轮流量计在测量石油、有机液体、无机液、液化气、天然气和低温流体获得广泛应用。 5.电磁流量计 电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律制成的一种测量导电性液体的仪表。 应用：电磁流量计有一系列优良特性，可以解决其它流量计不易应用的问题，如脏污流、腐蚀流的测量。电磁流量计应用领域广泛，大口径仪表较多应用于给排水工程；中小口径常用于高要求或难测场合，如钢铁工业高炉风口冷却水控制，造纸工业测量纸浆和黑液，化学工业的强腐蚀液，有色冶金工业的矿浆；小口径、微小口径常用于医药工业、食品工业、生物化学等有卫生要求的场所。 6.涡街流量计 涡街流量计是在流体中安放一根非流线型游涡发生体，流体在发生体两侧交替地分离释放出两串规则地交错排列的游涡的仪表。当通过流截面一定时，流速与导容积流量成正比。因此，测量振荡频率即可测得流量。
空气质量流量计其实是有很多种的，但是根据每个种类的工作原理介绍大致可划分为几大类，空气流量计可真是应用广泛啊，仅仅是空气流量计就已经占据了流量计市场的主导地位，但是仅凭着空气流量计的使用还是远远不够的。 随着时代的不断发展，科学技术的不断创新，在流量计行领域中，就不得不要求技术人员的创造和更新能力了，需要紧跟时代的步伐，在空气流量计原有的基础上，不断的创新出新的跟随时代行业需要的流量计来。这样也大大的填补了行业的需求量。行业的需求量大，行业的需求力就更大。所以根据空气流量计的基本原理，创新了现如今的各种空气流量计。下面就是根据空气流量计的原理分类出的流量计。 叶片式空气流量计，https://www.doczj.com/doc/de17852547.html,空气流量计的结构简单，可靠性高；但进气阻力大，响应较慢且体积较大。卡门旋涡式空气流量计，所谓卡门旋涡，是指在流体中放置一个圆柱状或三角状物体时，在这一物体的下游就会产生的两列旋转方向相反，并交替出现的旋涡。光学式卡门旋涡空气流量计，在产生卡门旋涡的过程中，旋涡发生器两侧的空气压力会发生变化，通过导孔作用在金属箔上，从而使其振动，发光二极管的光照在振动的金属箔上时，光敏三极管接收到的金属箔上的反射光是被旋涡调制的光，其输出经解调得到代表空气流量的频率信号。超声波式卡门旋涡空气流量计，当无空气流动时，电桥处于平衡状态，控制电路输出某一加热电流至热线电阻；当有空气流动时，由于的热量被空气吸收而变冷，其电阻值发生变化，电桥失去平衡，如果保持热线电阻与吸入空气的温差不变并为一定值，就必须增加流过热线电阻的电流。因此，热线电流就是空气质量流量的函数。热膜式空气流量计和靶式流量计，热膜式空气流量计的工作原理与热线式空气流量计类似，都是用惠斯登电桥工作的。所不同的是：热膜式不使用白金丝作为热线，而是将热线电阻、补偿电阻及桥路电阻用厚膜工艺制作在同一陶瓷基片上构
空气流量计的检测原理 随着科学技术的发展，我们不断引进先进技术，空气流量计的测试精度高，可以输出线形信号，信号处理简单，被广泛的应用于汽车，燃气、煤气等领域。 空气流量计的检测原理，空气流量计在管道里设置柱状物之后形成两列涡旋，根据涡旋出现的频率就可以测量流量。因为涡旋成两列平行状，并且左右交替出现，与街道两旁的路灯类似，所以有涡街之称。空气流量计设有两个进气通道，主通道和旁通道，进气流量的检测部分就设在主通道上，设置旁通道的目的是为了能够调整主通道的流量，以便使主通道的检测特性呈理想状态。也就是说，对排气量不同的发动机来说，通过改变空气流量计通道截面大小的方法，就可以用一种规格的空气流量计来覆盖多种发动机。主通道上的三角柱和数个涡旋放大板构成卡曼涡旋发生器。在产生卡曼涡旋处的两侧，相对地设置了属于电子检测装置的超声波发送器和超声波接受器，也可以把这两个部件归入空气流量计，这两个电子传感器产生的电信号经空气流量计的控制电路整形、放大后成理想波形，再输入到微机中。为了利用超声波检查涡旋，在涡旋通道的内壁上都粘有吸音材料，目的是防止超声波出现不规则反射。 空气流量计的优缺点，为了克服活门式空气流量计的缺点，即在保证测量精度的前提下，扩展测量范围，并且取消滑动触点，有开发出小型轻巧的空气流量计，即空气流量计。卡曼涡旋是一种物理现象，涡旋的检测方法、电子控制电路与检测精度根本无关，空气的通路面
积与涡旋发生柱的尺寸变化决定检测精度。又因为这种传感器的输出的是电子信号(频率)，所以向系统的控制电路输入信号时，可以省去AD转换器。因此，从本质来看，空气流量计是适用于微机处理的信号。 空气流量计的测试精度高，可以输出线形信号，信号处理简单，且经过长期使用，性能不会发生变化，因为是检测体积流量所以不需要对温度及大气压力进行修正。
流量计综述 流量测量方法和仪表的种类繁多,分类方法也很多。至今为止,可供工业用的流量仪表种类达 60 种之多。品种如此之多的原因就在于至今还没找到一种对任何流体、任何量程、任何流动状态以及任何使用条件都适用的流量仪表。 这 60 多种流量仪表,每种产品都有它特定的适用性,也都有它的局限性。按测量对象划分就有封闭管道和明渠两大类;按测量目的又可分为总量测量和流量测量,其仪表分别称作总量表和流量计。 总量表测量一段时间内流过管道的流量,是以短暂时间内流过的总量除以该时间的商来表示,实际上流量计通常亦备有累积流量装置,做总量表使用,而总量表亦备有流量发讯装置。因此,以严格意义来分流量计和总量表已无实际意义。 按测量原理分有力学原理、热学原理、声学原理、电学原理、光学原理、原子物理学原理等 目前最流行、最广泛的分类法,即分为:容积式流量计、差压式流量计、浮子流量计、涡轮流量计、电磁流量计、流体振荡流量计中的涡街流量计、质量流量计和插入式流量计来分别阐述各种流量计的原理、特点、应用概况及国内外的发展情况。 1.1 差压式流量计 差压式流量计是根据安装于管道中流量检测件产生的差压,已知的流体条件和检测件与管道的几何尺寸来计算流量的仪表。 差压式流量计由一次装置(检测件)和二次装置(差压转换和流量显示仪表)组成。通常以检测件形式对差压式流量计分类,如孔板流量计、文丘里流量计、均速管流量计等。 二次装置为各种机械、电子、机电一体式差压计,差压变送器及流量显示仪表。它已发展为三化(系列化、通用化及标准化)程度很高的、种类规格庞杂的一大类仪表,它既可测量流量参数,也可测量其它参数(如压力、物位、密度等)。 差压式流量计的检测件按其作用原理可分为:节流装置、水力阻力式、离心式、动压头式、动压头增益式及射流式几大类。 检测件又可按其标准化程度分为二大类:标准的和非标准的。 所谓标准检测件是只要按照标准文件设计、制造、安装和使用,无须经实流标定即可确定其流量值和估算测量误差。 非标准检测件是成熟程度较差的,尚未列入国际标准中的检测件。 差压式流量计是一类应用最广泛的流量计,在各类流量仪表中其使用量占居首位。近年来,由于各种新型流量计的问世,它的使用量百分数逐渐下降,但目前仍是最重要的一类流量计。 优点: (1)应用最多的孔板式流量计结构牢固,性能稳定可靠,使用寿命长;
超声波流量计的选型与分类 关键词：超声波流量计选型与分类多普勒便携式流量计固定式时差式 超声波流量计是一种利用超声波脉冲来测量流体流量的速度式流量仪表。近几年来，随着技术的发展，利用超声波脉冲测量流体流量的技术发展很快，基于不同原理，适用于不同场合的各种超声波流量计得到了广泛应用，同时也对广大用户提出如何进一步的了解超声波流量计、怎样选择合适的超声波流量计，使用过程中，应该注意些哪些问题等等，上海森逸技术人员结合现国内超声波流量计的发展情况及多年来现场应用经验，对上述问题进行了探讨。 超声波流量计选型与分类： 选型主要有以下几点：管道壁厚、外径，介质，管内流量是否含有杂质，测量介质的温度，测量介质为气体时，还需要知道气体的压力，除此之外，还应根据用户实际情况和测量需要合理选型。 1、多普勒超声波流量计 换能器经过管道内液体中的悬浮颗粒或气泡后，频率发生偏移，当管道条件、换能器安装位置、发射频率、声速确定以后，通过测量频移就可得到流体流速，进而求得流体流量。只能用于测量含有适量能反射超声波信号的颗粒或气泡的流体，如工厂排放液、未处理的污水、杂志含量稳定的工厂过程液等。要注意它对被测介质要求比较苛刻，即不能是洁净水，同时杂质含量要相对稳定，才可以正常测量，而且不同厂家的仪表性能及对被测厂家的要求也不一样。选择此类超声波流量计即要对被测介质心中有数，也要对所选用的超声波流量计的性能、精度和对被测介质的要求有深入的了解。 2、便携式超声波流量计 主要用于校对管道上已安装其它流量仪表的运行状态，进行一个区域内的流体平衡测试，检查管道的当时流量情况等。如果不作固定安装，而用于这些用途时，选用便携式超声波流量计既方便又经济。 3、时差式超声波流量计 时差式超声波流量计是利用声波在流体中顺流传播和逆流传播的时间差与流体流速成正比，这一原理来测量流体流量。 目前生产最多、应用范围最广泛的是时差式超声波流量计。它主要用来测量洁净的流体流量，在自来水公司和工业用水领域，得到广泛应用。 4、管道式超声波流量计 精度最高，可达到±0.5%，而且不受管道材质、衬里的限制，适用于流量测量精度要求高的场合。但随着管径的增大，成本也会随增加，通常情况下，选用中小口径的管段式超声波流量计，较为经济。 5、固定式超声波流量计 如果有足够的安装空间，使用插入式换能器代替外贴式换能器，彻底消除了管衬、结垢及管壁对超声波信号衰减的影响，测量稳定性更高，也大大减小了维护工作量。而且，由于插入式换能器也可以不断流安装，所以其应用正在不断推广。有的厂家推出了内部为数字化电路的超声波流量计，其特点是采用数字电路处理信号，纠错能力增强，取样及时，精度提高(模拟电路的精度为±1.5%，数字电路可以达到±1.0%)，而且集成度提高，仪表体积大大减小，有多种信号输出模式供选择，在实际应用也取得了很好的效果。用户在使用中可以和模拟电路的超声波流量计进行比较。超声波流量计的功能选择，用户可以根据实际情况来确定。如果测量双向流体，一定要选择带有正负计量功能的超声波流量计；如果用户需要定期了解流体在一定时段有流量情况，可以选择带打印机的超声波流量计。总之，所选择的超声波流量计的功能既要满足用户需要，也不必贪多求全，造成许多功能闭置不用，而增加购买成本。
空气流量计(MAF)按结构原理可分为翼板式、热丝式、卡门涡旋式及电压位计式等几种，按信号输出类型又分为数字式和模拟式两种。 1)翼板式空气流量计，参见图1。 BOSCH翼板式空气流量计主要有两种：一种是随着空气流量的增加输出信号的电压升高，另一种是当空气流量加大时输出信号电压降低，这两种类型属于模拟电压量输出。 翼板式空气流量计的核心是一个可变电阻(电位计)，它与空气翼板同轴连接，当空气流动的翼板也随之开启，随着翼板的开启角度变化，可变电阻(电位计)也随之转动。 翼板式空气流量计是一个三线传感器，其中两条是参考电压的正负端，另一条是可变电阻器的滑动触点臂，它向电脑提供与翼板转动角度成正比的输出电压信号。急加速时，翼板在空气流动动压作用下，超过正常摆动角度的过量信号，这就为控制电脑提供混合气加浓的控制信号。 这是一个非常重要的传感器，因为控制电脑依据这个信号来计算发动机负荷、点火正时、排气再循环控制及发动机怠速控制和其他参数，不良的空气流量计会造成喘振和怠速不良，以及发动机性能和排放问题。 试验方法一： 关闭所有附属电气设备，起动发动机，并使其怠速运转，当怠速稳定后，检查怠速时输出信号电压(图1中左侧波形)。做加速和减速试验，应有类似图中的波形出现。 ·将发动机转速从怠速加至油门全开，(加速时不宜太急)油门全开后持续2秒钟，但不要使发动机超速运转； ·再将发动机降至怠速运转，并保持2秒钟； ·再从怠速急加速发动机至油门全开，然后再收油门使发动机回至怠速； ·定住波形去察看机器。 波形结果(方法一) 测量出的电压值波形可以参照维修资料进行对比分析，正常翼板式空气流量计怠速时输出电压约为1V，油门全开的应超过4V，全减速(急抬油门)的输出电压并不是非常快地从全加速电压回到怠速电压，通常(除TOYOTA汽车外)翼板
流量计的测量原理和分类 作者：国电中自文章来源：本站原创点击数：870 更新时间： 2008-5-19 15:02:08 流量测量的原理和分类 1.流量测量原理可分为哪几类？ 答：流量测量按照测量原理可分为以下几类： ⑴差压式流量计。包括电容式变送器、力平衡式变送器、压敏电阻式变送器、双波纹管式变送器。 ⑵椭圆齿轮流量计。 ⑶漩涡流量计。 ⑷超声波流量计。 ⑸靶式流量计。 ⑹电磁流量计。 ⑺涡轮流量计。 ⑻均速管流量计。（阿纽巴流量计） 2.电容式流量变送器的工作原理是什么？（其代表为1151型、罗斯蒙特的3051型） 答：电容式变送器的敏感元件为电容，当有差压输入时，连在膜片上的电容与膜片一起产生微小位移，改变了电容的电容量。通过检测电路和转换放大电路，转换成二线制输出的4～20mA直流信号。
3.力平衡式流量变送器的工作原理是什么？ 答：被测差压通过弹性敏感元件转换成作用力，使平衡杠杆产生偏转，杠杆的偏转由检测放大器转换成4～20mA的直流电流输出，电流输入处于永久磁场内的反馈动圈中，使之产生与作用力相平衡的电磁反馈力，当作用力与反馈力达到平衡时，杠杆系统就停止偏转，此时的电流即为变送器输出电流，它与被测流量成正比。 4.压敏电阻式流量变送器的工作原理是什么？（其代表为ST-3000智能变送器） 答：当被测差压作用到传感器上，其阻值即发生变化。阻值变化通过电桥转换成电信号，再经过模/数（A/D）变换器送入微处理器。同时，环境温度和静压通过另外两个辅助传感器转换为电信号，再经模/数（A/D）变换器送入微处理器。经微处理器运算处理后送至（D /A）变换器输出4～20mA的DC模拟信号或4～20mA的DC数字信号。 5.双波纹管流量计的工作原理是什么？ 答：双波纹管流量计是根据差压与位移成正比的原理工作的，当正负压室产生差压后，处于正压室中的波纹管被压缩，填充工作液通过阻尼环与中心基座之间的环隙和阻尼旁路流向处于负压室中的波纹管，从而破坏了系统平衡。连接轴按水平方向从左向右移动，使量程弹簧产生相应的拉伸，直到量程弹簧的变形力与差压值所产生的测量力平衡为止。此时，系统在新的位置上达到平衡，由连接轴产生的位移量，通过扭力管转换成输出转角，因其转角与差压成正比，故可用转角大小表示差压高低，用特定刻度盘就可以显示其流量。
常用流量计种类 按当前流量计产品的实际情况和工业生产的需要，并根据流量计的结构原理，常用流量计大致上可归纳为以下几种： 1、常用流量计种类（容积式流量计） 容积式流量计相当于一个标准容积的容器，它接连不断地对流动介质进行度量。流量越大，度量的次数越多，输出的频率越高。容积式流量计的原理比较简单，适于测量高粘度、低雷诺数的流体。根据回转体形状不同，目前生产的产品分：适于测量液体流量的椭圆齿轮流量计、腰轮流量计(罗茨流量计)、旋转活塞和刮板式流量计；适于测量气体流量的伺服式容积流量计、皮膜式和转简流量计等． 2、常用流量计种类（叶轮式流量计） 叶轮式流量计的工作原理是将叶轮置于被测流体中，受流体流动的冲击而旋转，以叶轮旋转的快慢来反映流量的大小。典型的叶轮式流量计是水表和涡轮流量计，其结构可以是机械传动输出式或电脉冲输出式。一般机械式传动输出的水表准确度较低，误差约±2％，但结构简单，造价低，国内已批量生产，并标准化、通用化和系列化。电脉冲信号输出的涡轮流量计的准确度较高，一般误差为±0．2％一0．5％。 3、常用流量计种类（差压式流量计(变压降式流量计)） 差压式流量计由一次装置和二次装置组成．一次装置称流量测量元件，它安装在被测流体的管道中，产生与流量(流速)成比例的压力差，供二次装置进行流量显示。二次装置称显示仪表。它接收测量元件产生的差压信号，并将其转换为相应的流量进行显示．差压流量计的一次装置常为节流装置或动压测定装置(皮托管、均速管等)。二次装置为各种机械式、电子式、组合式差压计配以流量显示仪表．差压计的差压敏感元件多为弹性元件。由于差压和流量呈平方根关系，故流量显示仪表都配有开平方装置，以使流量刻度线性化。多数仪表还设有流量积算装置，以显示累积流量，以便经济核算。这种利用差压测量流量的方法历史悠久，比较成熟，世界各国一般都用在比较重要的场合，约占各种流量测量方式的70％。发电厂主蒸汽、给水、凝结水等的流量测量都采用这种表计。 4、常用流量计种类（变面积式流量计(等压降式流量计)） 放在上大下小的锥形流道中的浮子受到自下而上流动的流体的作用力而移动。当此作用力与浮子的"显示重量"(浮子本身的重量减去它所受流体的浮力)相平衡时，俘子即静止。浮子静止的高度可作为流量大小的量度。由于流量计的通流截面积随浮子高度不同而异，而浮子稳定不动时上下部分的压力差相等，因此该型流量计称变面积式流量计或等压降式流量计。该式流量计的典型仪表是转子(浮子)流量计。
汽车常用传感器的归类 汽车传感器是汽车电子控制系统的关键部件之一，是汽车电子控制系统中信息的主要来源。随着科技的飞速发展，汽车上电气与电子装备所占整车成本的比重越来越高，汽车上传感器的数量也越来越多。目前，一辆普通家用轿车大约有几十到近百个传感器，而豪华轿车有多达两百个传感器。 汽车传感器的主要功能是测量或检测汽车在各种运行状态下相关部件的工作参数，并将它们转换成标准的电信号后送给电控单元（Electronic Control Unit，简称ECU），ECU根据这些信息进行运算处理后发出指令对执行元件进行适时地控制。汽车传感器主要用于发动机的控制系统、底盘控制系统和车身控制系统中。 一、汽车传感器的主要类型 汽车传感器的种类很多，有时同一种被测参量可用不同类型的传感器来测量，同一种传感器往往也可以测量多种被测参量。汽车传感器一般按被测参量来分类：主要包括温度、压力、速度与加速度、位置、流量、液位、气体浓度等。相应传感器对应的汽车上被测参量见表一。 表一汽车常用传感器的类型
▲图1 叶片式空气流量计的组成与工作原理图 ▲图2 光学式卡门旋涡空气流量计的组成与工作原理
（二）压力传感器 压力传感器的主要功能是检测气体或液体的压力，并将这些压力信号转换为电压信号。汽车上常见的压力传感器有进气歧管压力传感器、发动机机油压力传感器、轮胎压力传感器等。图3为轮胎气压监测系统的组成。 ▲图3 轮胎气压监测系统的组成 （三）位置与角度传感器 汽车上检测位置与角度的传感器主要包括曲轴位置传感器、节气门位置传感器、液位传感器、车高传感器等。图4为磁感应式曲轴位置传感器的工作原理。图5为霍尔式曲轴位置传感器的工作原理。 ▲图4 磁感应式曲轴位置传感器工作原理
简述各种流量计原理及特点（1） 1. 简述 目前工程实际中，流量测量方法及流量仪表的种类繁多，至今为止，可供工业用的流量仪表种类多达数十余种。在流量仪表的家族中，每种产品都有它特定的适用性及使用局限性。按测量对象划分就有封闭管道和明渠两大类：按测量目的又可分为总量测量和流量测量，其仪表分别称作总量表和流量计。 本文简要介绍目前最常用流量计分类法，主要有：差压式流量计、容积式流量计、差压式流量计、浮子流量计、涡轮流量计、电磁流量计、流体振荡流量计中的涡街流量计质量流量计等分别简述各种流量计的原理及特点。 2. 差压式流量计 差压式流量计是通过安装于是工业管道中流量检测元件产生的差压，将已知流体条件和检测件与管道的几何尺寸来计差压式流量计算流量计。 差压式流量计由一次检测件及二次仪表（差压转换器或变送器和流量显示仪表）组成。以检测件形式划分差压式流量计分类，有孔板流量计、文丘里流量计、均速管流量计等。二次仪表为各种机械、电子、机电一体式差压式流量计、差压变送器及流量显示仪表。差压式流量仪表是流量仪表大家族中应用最广泛的一中流量仪表，目前国内外已系列化、通用化、标准化，差压式流量计既可单独测量流量参数，也可测量其它参数（压力、物位、密度）等。差压式流量计的检测件按其作用原理可分为：节流装置、水利阻力、动压头式、动压头增益及射流式、以及离心式等几大类。 检测件有标准化型式或非标准两大类。标准型检测元件是以标准文件设计、制造、安装和使用，无需经实流标定即可确定其流量值和估算测量误差。而非标型检测元件一般尚未列入国际标准中检测元件。差压式流量计也是应用最广泛的一种流量仪表，在各种流量计使用量中占据首位。 主要优点是：(1)应用最多的孔板式流量计结构牢固，性能稳定可靠，使用寿命长;(2)应用范围广泛，至今尚无任何一流量计可与之比拟；(3)检测件与变送器、显示仪表分别由不同厂家生产，便于规模经济生产。 主要缺点是：(1)测量精度普遍偏低：(2)范围度窄，一般仅3：1～4：1； (3)现场安装条件要求高；(4)压损大（指孔板、喷嘴等）。
二、传感器的类型及功用： 空气流量计——测量发动机的进气量，将信号输入ECU。 2．进气绝对压力传感器——测量进气管内气体的绝对压力，将信号输入ECU。 3．节气门位置传感器——检测节气门的开度及开度变化，信号输入ECU。 4．凸轮轴位置传感器——提供曲轴转角基准位置信号。 5．曲轴位置传感器——检测曲轴转角位移，给ECU提供发动机转速信号和曲轴转角信号。6．进气温度传感器——检测进气温度信号。 7．冷却液温度传感器——给ECU提供冷却液温度信号。 8．车速传感器——检测汽车的行驶速度，给ECU提供车速信号（SPD信号）。 9．氧传感器——检测排气中的氧含量。 10．爆燃传感器——检测汽油机是否爆燃及爆燃强度。 11．空调开关——当空调开关打开，空调压缩机工作，发动机负荷加大时，由空调开关向ECU输入信号。 12．档位开关——自动变速器由空档挂入其他档时，向ECU输入信号。 13．启动开关——发动机启动时，给ECU提供一个启动信号。 14．制动灯开关——制动时，向ECU提供制动信号。 15．动力转向开关——当方向盘由中间位置向左右转动时，由于动力转向油泵工作而使发动机负荷加大，此时向ECU输入信号。 16．巡航控制开关——当进入巡航控制状态时，向ECU输入巡航控制状态信号。 喷油器的作用：是把喷油泵排出的高压燃油似物状喷入气缸,以利于可燃混合气。 点火器：指能在一瞬间提供足够的能量点燃煤粉、油（气）燃料并能稳定火焰的装置。点火器有商用炉具和民用炉之分：商用主要应用于餐饮厨房炉具点火装制，因为餐饮厨房的使用环境比较复杂，故选择点火器时要求相对民用严格。民用主要应用于家庭炉具的点火装制，使用环境比餐饮炉具比较简单，帮选用脉冲式的点火比较多。 1爆燃传感器：是一个闭环控制系统，用来检测汽车发动机缸体爆燃强度。一旦爆燃出现则通知ECU延迟点火并转入点火定时，以便调整点火时刻。安装在缸体上专门检测发动机的爆燃状况，提供给ECU根据信号调整点火提前角。主要元器件是一个压电陶瓷晶体，螺钉使一个惯性配重块压紧压电陶瓷晶体片。爆燃发生时，爆燃压力波通过惯性配重块使压电陶瓷晶体片压缩变形，产生比非爆燃时大得多的电压信号。为了避免因干扰引起的误判，根据点火时刻设定了一个判定区间。爆燃传感器用于检测发动机是否爆燃，当发动机出现爆燃时，传感器便产生相应的电信号，并输送给电子控制器，使电子控制器通过点火推迟的方法消除发动机爆燃。主要有压电式和磁电式两种类型。 2氧传感器：氧传感器的根本作用是用来检测尾气中含氧浓度，然后ECU(发动机系统控制电脑)会通过氧传感器提供的氧浓度信号来判定发动机的燃烧状况(前氧)或者催化器的工作效率(后氧)。 3车速传感器：车速传感器借助感应线圈，通过检测轮毂的脉冲齿轮获得转速值，从而产生磁场的交流电压信号，然后再输人到ABS控制电脑中去。 4冷却液温度传感器：可以检测发动机内的温度，一般汽车都有节温器，所以温度一直控制在90度，这是发动机最佳运转的温度
空气流量计种类介绍 一、叶片式空气流量计 空气流量计的结构简单，可靠性高；但进气阻力大，响应较慢且体积较大 二、卡门旋涡式空气流量计 所谓卡门旋涡，是指在流体中放置一个圆柱状或三角状物体时，在这一物体的下游就会产生的两列旋转方向相反，并交替出现的旋涡 光学式卡门旋涡空气流量计 在产生卡门旋涡的过程中，旋涡发生器两侧的空气压力会发生变化，通过导孔作用在金属箔上，从而使其振动，发光二极管的光照在振动 的金属箔上时，光敏三极管接收到的金属箔上的反射光是被旋涡调制的光，其输出经解调得到代表空气流量的频率信号。 超声波式卡门旋涡空气流量计 在卡门涡流发生器下游管路两侧相对安装超声波发射探头和接收探头。因卡门涡流对空气密度的影响，就会使超声波从发射探头到接收探 头的时间较无旋涡变晚而产生相位差。对此相位信号进行处理，就可得到旋涡脉冲信号， 三、热线式空气流量计 1．工作原理 当无空气流动时，电桥处于平衡状态，控制电路输出某一加热电流至热线电阻RH；当有空气流动时，由于RH的热量被空气吸收而变冷，其 电阻值发生变化，电桥失去平衡，如果保持热线电阻与吸入空气的温差不变并为一定值，就必须增加流过热线电阻的电流IH。因此，热线电流 IH就是空气质量流量的函数。 四、热膜式空气流量计 热膜式空气流量计的工作原理与热线式空气流量计类似，都是用惠斯登电桥工作的。所不同的是：热膜式不使用白金丝作为热线，而是将 热线电阻、补偿电阻及桥路电阻用厚膜工艺制作在同一陶瓷基片上构成的。 空气流量计的主要作用是检测发动机的进气量或进气温度，有一些还有检测大气压力。根据进气量的大小，转换成电信号，到ECU里面运算，跟节气门位置传感器一同控制发动机的转速（喷油时间和点火时间控制）。空气流量计有多种形式：阀门式（根据进气时推动阀门的开度来检测流量）、卡门漩涡式（根据进气时扰动的气流强度来判断进气量）、热线式（根据进气的空气流过热敏电阻散热来检测流量）、热膜式（根据空气吹过热膜散热而检测进气的流量）、超声波式（根据进气大小干扰超声波来检测进气流量）、真空压力式（根据膜片的移动来检测进气压力）等、、
一、按测量原理分类 (1)力学原理：属于此类原理的仪表有利用伯努利定理的差压式、转子式；利用动量定理的冲量式、可动管式；利用牛顿第二定律的直接质量式；利用流体动量原理的靶式；利用角动量定理的涡轮式；利用流体振荡原理的旋涡式、涡街式；利用总静压力差的皮托管式以及容积式和堰、槽式等等。 (2)电学原理：用于此类原理的仪表有电磁式、差动电容式、电感式、应变电阻式等。 (3)声学原理：利用声学原理进行流量测量的有超声波式．声学式(冲击波式)等。 (4)热学原理：利用热学原理测量流量的有热量式、直接量热式、间接量热式等。 (5)光学原理：激光式、光电式等是属于此类原理的仪表。 (6)原于物理原理：核磁共振式、核幅射式等是属于此类原理的仪表。 (7)其它原理：有标记原理(示踪原理、核磁共振原理)、相关原理等。 二、按流量计结构原理分类 按当前流量计产品的实际情况，根据流量计的结构原理，大致上可归纳为以下几种类型： 1. 容积式流量计 容积式流量计相当于一个标准容积的容器，它接连不断地对流动介质进行度量。流量越大，度量的次数越多，输出的频率越高。容积式流量计的原理比较简单，适于测量高粘度、低雷诺数的流体。根据回转体形状不同，目前生产的产品分：适于测量液体流量的椭圆齿轮流量计、腰轮流量计(罗茨流量计)、旋转活塞和刮板式流量计；适于测量气体流量的伺服式容积流量计、皮膜式和转简流量计等． 2．叶轮式流量计 叶轮式流量计的工作原理是将叶轮置于被测流体中，受流体流动的冲击而旋转，以叶轮旋转的快慢来反映流量的大小。典型的叶轮式流量计是水表和涡轮流量计，其结构可以是机械传动输出式或电脉冲输出式。一般机械式传动输出的水表准确度较低，误差约±2％，但结构简单，造价低，国内已批量生产，并标准化、通用化和系列化。电脉冲信号输出的涡轮流量计的准确度较高，一般误差为±0．2％一0．5％。 3．差压式流量计(变压降式流量计) 差压式流量计由一次装置和二次装置组成．一次装置称流量测量元件，它安装在被测流体的管道中，产生与流量(流速)成比例的压力差，供二次装置进行流量显示。二次装置称显示仪表。它接收测量元件产生的差压信号，并将其转换为相应的流量进行显示．差压流量计的一次装置常为节流装置或动压测定装置(皮托管、均速管等)。二次装置为各种机械式、电子式、组合式差压计配以流量显示仪表．差压计的差压敏感元件多为弹性元件。由于差压和流量呈平方根关系，故流量显示仪表都配有开平方装置，以使流量刻度线性化。多数仪表还设有流量积算装置，以显示累积流量，以便经济核算。这种利用差压测量流量的方法历史悠久，比较成熟，世界各国一般都用在比较重要的场合，约占各种流量测量方式的70％。发电厂主蒸汽、给水、凝结水等的流量测量
一、填空题 1.传感器的组成是：传感器通常由敏感元件、转换元件及转换电路组成。 2.传感器按被测量分类为：物理量、化学量、生物量传感器。 3.传感器按转换原理分类为：结构型、物性型和复合型传感器。 4.弹性敏感元件的类型分为：变换力的弹性敏感元件和变换压力的弹性元件 5.传感器的误差特性是：线性度、迟滞、重复性、零漂和温漂等。 6.线性位移传感器与弹性敏感元件或其他变换机构组合，可构成速度、加速度、力、压力、流量、液位等各种物理量的传感器。 7.应变式传感器由弹性敏感元件、电阻应变片、应变电桥组成。 8.应变式传感器广泛应用于应变、荷重、压力和加速度等机械量的测量。 9.电容式传感器原理上可分为： 变极距式、变极板间面积式、变极板间介质式 10.常见的压电材料有：石英晶体、压电陶瓷、压电薄膜。 11.超声波探头按原理分为压电式、磁致伸缩式、电磁式等， 12.霍尔传感器由霍尔元件、磁场和电源组成。 13.内光电效应可生成得光电元件有： 光敏电阻、光电池、光敏二极管、光敏晶体管、光敏晶闸管。 14.光电检测需要具备的条件是：光源、被测物和光电元件。 15.光电传感器的类型有： 被测物发光、被测物反光、被测物透光、被测物遮光。 16.扭矩传感器的类型有：应变式、振弦式、磁致伸缩式、磁电式。 17.加速度传感器必须由质量块、弹簧和阻尼元件组成机械二阶系统 18.常见的加速度传感器有：
应变式、电感式、电容式、磁电式和压电式等几种。 19.流量测量有哪些方法有：速度式、容积式和质量式三大类。 20.热电偶的参考端温度处理的方法： 恒温、补偿导线、电动势修正、电桥补偿。 21.热电阻的接线方式有：二线制、三线制、四线制。 22.热敏电阻按特性可分为：NTC、CTR、PTC。 23.集成温度传感器的输出形式可分为：电流型、电压型。 24.常见热电阻材料有：铂和铜。 25.主动式红外探测报警器由红外发射机、红外接收机、报警控制器组成。 26.火灾的参数是：气溶胶、烟雾、光、热和燃烧波 27.室内火灾发展的阶段分为：初始阶段、闷烧阶段、火焰阶段、散热阶段。 28.火灾温度探测器的工作方式分类为定温型、差温型和差定温型。 29.三元复合火灾探测器是由感烟、感温及气体传感器组成的。 30.传感器的温度补偿方法有：自补偿法、并联式温度补偿法、电桥温度补偿法、热敏电阻补偿法、反馈式温度补偿法。 31.数据采集系统由传感器（T）、放大器（IA）、模拟多路开关（MUX）、采样保持器（SHA）、A/D转换器、计算机（MPS）或数字逻辑电路组成。 32.数据采集系统的形式有：同时采集、高速采集、分时采集和差动结构。 33.常用的A/D转换器类型有： 逐次逼近型、双积分型和V/F变换型（电荷平衡式）。 34.通过“路”的干扰有：泄漏电阻、共阻抗耦合干扰、经电源线引入干扰。 35.通过“场”的干扰有：通过电场耦合的干扰、通过磁场耦合的干扰、通过
流量测量原理和分类
流量测量的原理和分类 作者：国电中自文章来源：本站原创点击数：870 更新时间： 2008-5-19 15:02:08 流量测量的原理和分类 1.流量测量原理可分为哪几类？ 答：流量测量按照测量原理可分为以下几类： ⑴差压式流量计。包括电容式变送器、力平衡式变送器、压敏电阻式变送器、双波纹管式变送器。 ⑵椭圆齿轮流量计。 ⑶漩涡流量计。 ⑷超声波流量计。 ⑸靶式流量计。 ⑹电磁流量计。 ⑺涡轮流量计。 ⑻均速管流量计。（阿纽巴流量计） 2.电容式流量变送器的工作原理是什么？（其代表为1151型、罗斯蒙特的3051型） 答：电容式变送器的敏感元件为电容，当有差压输入时，连在膜片上的电容与膜片一起产生微小位移，改变了电容的电容量。通过检测电路和转换放大电路，转换成二线制输出的4～20mA直流信号。
3.力平衡式流量变送器的工作原理是什么？ 答：被测差压通过弹性敏感元件转换成作用力，使平衡杠杆产生偏转，杠杆的偏转由检测放大器转换成4～20mA的直流电流输出，电流输入处于永久磁场内的反馈动圈中，使之产生与作用力相平衡的电磁反馈力，当作用力与反馈力达到平衡时，杠杆系统就停止偏转，此时的电流即为变送器输出电流，它与被测流量成正比。 4.压敏电阻式流量变送器的工作原理是什么？（其代表为ST-3000智能变送器） 答：当被测差压作用到传感器上，其阻值即发生变化。阻值变化通过电桥转换成电信号，再经过模/数（A/D）变换器送入微处理器。同时，环境温度和静压通过另外两个辅助传感器转换为电信号，再经模/数（A/D）变换器送入微处理器。经微处理器运算处理后送至（D /A）变换器输出4～20mA的DC模拟信号或4～20mA的DC数字信号。 5.双波纹管流量计的工作原理是什么？ 答：双波纹管流量计是根据差压与位移成正比的原理工作的，当正负压室产生差压后，处于正压室中的波纹管被压缩，填充工作液通过阻尼环与中心基座之间的环隙和阻尼旁路流向处于负压室中的波纹管，从而破坏了系统平衡。连接轴按水平方向从左向右移动，使量程弹簧产生相应的拉伸，直到量程弹簧的变形力与差压值所产生的测量力平衡为止。此时，系统在新的位置上达到平衡，由连接轴产生的位移量，通过扭力管转换成输出转角，因其转角与差压成正比，故可用转角大小表示差压高低，用特定刻度盘就可以显示其流量。
常见流量计的种类及特点 测量流体流量的仪表统称为流量计或流量表．流量计是工业测量中重要的仪表之一．随着工业生产的发展，对流量测量的准确度和范围的要求越来越高，流量测量技术日新月异．为了适应各种用途，各种类型的流量计相继问世。目前已投入使用的流量计已超过100种。从不同的角度出发，流量计有不同的分类方法。常用的分类方法有两种，一是按流量计采用的测量原理进行归纳分类：二是按流量计的结构原理进行分类。 一、按测量原理分类 (1)力学原理：属于此类原理的仪表有利用伯努利定理的差压式、转子式；利用动量定理的冲量式、可动管式；利用牛顿第二定律的直接质量式；利用流体动量原理的靶式；利用角动量定理的涡轮式；利用流体振荡原理的旋涡式、涡街式；利用总静压力差的皮托管式以及容积式和堰、槽式等等。 (2)电学原理：用于此类原理的仪表有电磁式、差动电容式、电感式、应变电阻式等。 (3)声学原理：利用声学原理进行流量测量的有超声波式．声学式(冲击波式)等。 (4)热学原理：利用热学原理测量流量的有热量式、直接量热式、间接量热式等。 (5)光学原理：激光式、光电式等是属于此类原理的仪表。 (6)原于物理原理：核磁共振式、核幅射式等是属于此类原理的仪表． (7)其它原理：有标记原理(示踪原理、核磁共振原理)、相关原理等。 二、按流量计结构原理分类 按当前流量计产品的实际情况，根据流量计的结构原理，大致上可归纳为以下几种类型： 1．容积式流量计 容积式流量计相当于一个标准容积的容器，它接连不断地对流动介质进行度量。流量越大，度量的次数越多，输出的频率越高。容积式流量计的原理比较简单，适于测量高粘度、低雷诺数的流体。根据回转体形状不同，目前生产的产品分：适于测量液体流量的椭圆齿轮流量计、腰轮流量计(罗茨流量计)、旋转活塞和刮板式流量计；适于测量气体流量的伺服式容积流量计、皮膜式和转简流量计等．2．叶轮式流量计 叶轮式流量计的工作原理是将叶轮置于被测流体中，受流体流动的冲击而旋转，以叶轮旋转的快慢来反映流量的大小。典型的叶轮式流量计是水表和涡轮流量计，其结构可以是机械传动输出式或电脉冲输出式。一般机械式传动输出的水表准确度较低，误差约±2％，但结构简单，造价低，国内已批量生产，并标准化、通用化和系列化。电脉冲信号输出的涡轮流量计的准确度较高，一般误差为±0．2％一0．5％。 3．差压式流量计(变压降式流量计) 差压式流量计由一次装置和二次装置组成．一次装置称流量测量元件，它安装在被测流体的管道中，产生与流量(流速)成比例的压力差，供二次装置进行流量显示。二次装置称显示仪表。它接收测量元件产生的差压信号，并将其转换为相应的流量进行显示．差压流量计的一次装置常为节流装置或动压测定装置(皮托管、均速管等)。二次装置为各种机械式、电子式、组合式差压计配以流量显示仪表．差压计的差压敏感元件多为弹性元件。由于差压和流量呈平方根关系，故流量显示仪表都配有开平方装置，以使流量刻度线性化。多数仪表还设有流量积算装置，以显示累积流量，以便经济核算。这种利用差压测量流量的方法历史悠久，比较成熟，世界各国一般都用在比较重要的场合，约占各种流量测量方式的70％。发电厂主蒸汽、给水、凝结水等的流量测量都采用这种表计。 4．变面积式流量计(等压降式流量计) 放在上大下小的锥形流道中的浮子受到自下而上流动的流体的作用力而移动。当此作用力与浮子的“显示重量”(浮子本身的重量减去它所受流体的浮力)相平衡时，俘子即静止。浮子静止的高度可作为流量大小的量度。由于流量计的通流截面积随浮子高度不同而异，而浮子稳定不动时上下部分的压力差相等，因此该型流量计称变面积式流量计或等压降式流量计。该式流量计的典型仪表是转子(浮子)流量计。 5．动量式流量计 利用测量流体的动量来反映流量大小的流量计称动量式流量计．由于流动流体的动量P与流体的密度
空气流量计的种类分为很多种，如果常见的空气流量计大家都会知道个一二。但是膜式空气流量计可能不用的朋友就不是很了解了，具体膜式空气流量计有由什么组成，膜式空气流量计是什么样的工作原理，膜式空气流量计应用于那个行业都是我们想知道的。别着急，答案就在下面。我们慢慢来了解。 空气流量计广泛应用 膜式空气流量计因广泛应用于城市家用煤气、天然气、液化石油气等燃气消耗量的计量，故习惯.上又称家用煤气表。但实际上家用煤气表只是膜式空气流量计系列中的一部分，系列中用于厂矿企业中计量工业用煤气的大规格仪表称为工业煤气表。膜式气体流童计的工作原理由“皿”字形隔膜(皮膜)制成的能自由伸缩的计量室1,2,3,4以及能与之联动的滑阀组成流量测量元件，在薄膜伸缩及滑阀的作用下，可连续地将气体从流量计人口送至出口。只要测出薄膜的动作的循环次数，就可获得通过流量计的气体体积总量。膜式空气流量计测量范围度极宽，一般可达100:1,测量精度一般为士2%一土3%R。 空气流量计作用介绍 空气流量计就是这样的，其实就是我们家用可以常见的膜式空气流量计。可能我们在使用的时候都没有注意过膜式空气流量计的作用，但是今天我们了解了，也知道了膜式空气流量计的作用。在今后在遇到膜式空气流量计就会知道它是什么流量计，这样也可以和家人讲讲，更能加深我们对膜式空气流量计的了解。 希望这样的介绍能给大家带来帮助！！相信伴随着新材料、新工艺和新技术的应用，湿饱和蒸汽两相流量计的性能更趋完善也能够满足人们小型化、多功能性的综合要求。相信随着纳米技术、薄膜技术等新材料研制成功，微机械与微电子技术、计算机技术等的综合应用，具备多种气体监测功能的高性能智能化湿饱和蒸汽两相流量计将会在不远的将来出现在我们身边。
流量计类型及原理 一、流量计原理 (1)力学原理：属于此类原理的仪表有利用伯努利定理的差压式、转子式；利用动量定理的冲量式、可动管式；利用牛顿第二定律的直接质量式；利用流体动量原理的靶式；利用角动量定理的涡轮式；利用流体振荡原理的旋涡式、涡街式；利用总静压力差的皮托管式以及容积式和堰、槽式等等。 (2)电学原理：用于此类原理的仪表有电磁式、差动电容式、电感式、应变电阻式等。 (3)声学原理：利用声学原理进行流量测量的有超声波式．声学式(冲击波式)等。 (4)热学原理：利用热学原理测量流量的有热量式、直接量热式、间接量热式等。 (5)光学原理：激光式、光电式等是属于此类原理的仪表。 (6)原于物理原理：核磁共振式、核幅射式等是属于此类原理的仪表． (7)其它原理：有标记原理(示踪原理、核磁共振原理)、相关原理等。二、按流量计结构原理分类按当前流量计产品的实际情况，根据流量计的结构原理，大致上可归纳为以下 二、几种类型： 1．容积式流量计容积式流量计相当于一个标准容积的容器，它接连不断地对流动介质进行度量。流量越大，度量的次数越多，输出的频率越高。容积式流量计的原理比较简单，适于测量高粘度、低雷诺数的流体。根据回转体形状不同，目前生产的产品分：适于测量液体流量的椭圆齿轮流量计、腰轮流量计(罗茨流量计)、旋转活塞和刮板式流量计；适于测量气体流量的伺服式容积流量计、皮膜式和转简流量计等． 2．叶轮式流量计叶轮式流量计的工作原理是将叶轮置于被测流体中，受流体流动的冲击而旋转，以叶轮旋转的快慢来反映流量的大小。典型的叶轮式流量计是水表和涡轮流量计，其结构可以是机械传动输出式或电脉冲输出式。一般机械式传动输出的水表准确度较低，误差约±2％，但结构简单，造价低，国内已批量生产，并标准化、通用化和系列化。电脉冲信号输出的涡轮流量计的准确度较高，一般误差为±0．2％一0．5％。 3．差压式流量计(变压降式流量计) 差压式流量计由一次装置和二次装置组成．一次装置称流量测量元件，它安装在被测流体的管道中，产生与流量(流速)成比例的压力差，供二次装置进行流量显示。二次装置称显示仪表。它接收测量元件产生的差压信号，并将其转换为相应的流量进行显示．差压流量计的一次装置常为节流装置或动压测定装置(皮托管、均速管等)。二次装置为各种机械式、电子式、组合式差压计配以流量显示仪表．差压计的差压敏感元件多为弹性元件。由于差压和流量呈平方根关系，故流量显示仪表都配有开平方装置，以使流量刻度线性化。多数仪表还设有流量积算装置，以显示累积流量，以便经济核算。这种利用差压测量流量的方法历史悠久，比较成熟，世界各国一般都用在比较重要的场合，约占各种流量测量方式的70％。发电厂主蒸汽、给水、凝结水等的流量测量都采用这种表计。目前生产的产品分：孔板流量计、楔形流量计、文丘里管流量计、平均皮托管 4．变面积式流量计(等压降式流量计) 放在上大下小的锥形流道中的浮子受到自下而上流动的流体的作用力而移动。当此作用力与浮子的“显示重量”(浮子本身的重量减去它所受流