在轎車的電控燃油噴射系統(tǒng)（EFI）中，在進氣通道上安裝有空氣流量計。它的作用是測量進入發(fā)動機氣缸內(nèi)的空氣量，以便給發(fā)動機的電控單元（ECU）提供數(shù)據(jù)，使ECU嚴格地控制混合氣的空燃比，即控制噴油器的噴油量，達到提高轎車燃油經(jīng)濟性、動力性以及排放清潔性的目的。
測量進氣量常用的空氣流量計有卡門旋渦式空氣流量計、翼片式空氣流量計、熱線式空氣流量計、熱膜式空氣流量計。翼片式空氣流量計結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高，但進氣阻力大，響應(yīng)較慢且體積大；熱線式空氣流量計無運動部件，工作可靠，響應(yīng)快，但缺點是易受吸入氣體脈動影響，在流速分布不均時誤差較大，且易斷絲；熱膜式空氣流量計的工作原理和熱線式空氣流量計類似，但熱膜式傳感器不使用白金線作為熱線，而是將熱線電阻、補償電阻等用厚膜工藝制作，在同一陶瓷基片上，使發(fā)熱體不直接承受空氣流動所產(chǎn)生的作用力，從而增加了發(fā)熱體的強度，不但使空氣流量計的可靠性進一步提高，也使誤差減小，性能更好，但仍然存在著流速分布不均時誤差較大的問題。
卡門旋渦式空氣流量計無可動部件，具有無磨損、進氣阻力小、體積小、重量輕、反應(yīng)靈敏、壓力損失低、脈動氣流測量精度高、測量范圍廣、便于安裝和維護，等優(yōu)點。唯一缺點是成本較高，多用在高檔轎車上。
所謂卡門旋渦，是指在流體中放置一個圓柱狀或三角狀物體時，在這一物體的下游就會產(chǎn)生的兩列旋轉(zhuǎn)方向相反，并交替出現(xiàn)的旋渦，（圖1）。當滿足h/l=0.281時，兩列旋渦是穩(wěn)定的。
由式（4）可知，體積流量與卡門旋渦流量計的輸出頻率成正比。利用這一原理，對于一臺具體的卡門旋渦空氣流量計，只要檢測卡門旋渦的頻率，就可以求出空氣流量。
根據(jù)旋渦頻率的檢測方式的不同，汽車用渦流式空氣流量計分為超聲波檢測式和光學式檢測式兩種。例如，豐田凌志LS400型轎車和皇冠3.0型轎車采用了光電檢測渦流式空氣流量計；日本三菱吉普車、中國長風獵豹吉普車和韓國現(xiàn)代轎車采用了超聲波檢測渦流式空氣流量計。
光學式卡門旋渦空氣流量計的工作原理如圖2所示。這種空氣流量計主要由管路、旋渦發(fā)生器、整流柵、導孔、反光鏡（金屬箔）、板彈簧、發(fā)光二極管（LED）、光敏晶體管等部分組成。發(fā)光二極管作為光源使用，而光敏三極管為光電轉(zhuǎn)換元件。
光學式卡門旋渦空氣流量計的工作原理是：在產(chǎn)生卡門旋渦的過程中，旋渦發(fā)生器兩側(cè)的空氣壓力會發(fā)生變化，通過導孔作用在金屬箔上，從而使其振動，發(fā)光二極管的光照在振動的金屬箔上時，光敏三極管接收到的金屬箔上的反射光是被旋渦調(diào)制的光，其輸出經(jīng)解調(diào)得到代表空氣流量的頻率信號。
超聲波式卡門旋渦空氣流量計的工作原理與光學式卡門旋渦空氣流量計的工作原理大致相同，只是光學元件換成了聲學元件，其原理如圖3所示。
工作原理：在旋渦發(fā)生器下游管路兩側(cè)相對安裝超聲波發(fā)射探頭1和超聲波接收探頭8，超聲波發(fā)射探頭1不斷向超聲波接收探頭8發(fā)出一定頻率（一般為40kHz）的超聲波，當超聲波通過進氣氣流到達超聲波接收器時，由于受到卡門渦流對空氣密度的影響，就會使超聲波從發(fā)射探頭到接收探頭的時間較無旋渦時變晚而產(chǎn)生相位差。集成控制電路對此相位信號進行處理，根據(jù)相位或相位差的變化情況計量出渦流的頻率，就可得到旋渦脈沖信號（渦流頻率信號），即代表體積流量的電信號，該信號輸入ECU后，ECU就可以計算出進氣量。
這種超聲波式卡門漩渦空氣流量計的傳感器部分可分為發(fā)射探頭和接收探頭兩部分，二者都是利用壓電材料制成的。其中發(fā)射探頭是利用壓電材料的逆壓電效應(yīng)制作的，即當對其通以超聲電信號時，它會產(chǎn)生機械波向外發(fā)射；而接收探頭是利用壓電材料的正壓電效應(yīng)制作的，即當外力（即發(fā)射探頭發(fā)出的機械波）作用在該材料上時，它會產(chǎn)生電荷（電信號）輸出。，對此信號進行處理，就可得到旋渦脈沖信號，即代表體積流量的電信號，ECU由此計算出進氣量。
在使用過程中，卡門旋渦空氣流量計內(nèi)部電路一旦被檢測發(fā)現(xiàn)有故障，一般是不進行修復的，而是直接更換新的。
在對電控轎車進行故障診斷的過程中，常常會出現(xiàn)因為空氣流量計的故障而導致轎車不能正常行駛的案例。
案例1，一輛豐田皇冠3.0型轎車，用戶反映該車在行駛過程中換擋時發(fā)動機轉(zhuǎn)速表指針會上下波動，當發(fā)動機轉(zhuǎn)速在4000r/min時，車速只能達到100km/h。根據(jù)這個情況進行檢查，發(fā)現(xiàn)是變速器不能正常換擋。針對變速器的這個故障，利用故障診斷儀對變速器的電控系統(tǒng)進行檢測，沒有發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在任何故障記憶；然后對變速器進行全面檢查分析，沒發(fā)現(xiàn)問題，最后根據(jù)維修經(jīng)驗判定是發(fā)動機輸出動力不足造成的，而導致該車換擋時發(fā)動機轉(zhuǎn)速波動的主要原因是混合氣時濃時稀，經(jīng)過一系列檢查后，發(fā)現(xiàn)是該車所用的光電式卡門旋渦空氣流量計內(nèi)部電子線路損壞。在更換空氣流量計后，故障排除。
案例2，一輛凌志LS400轎車高速闖車。發(fā)動機在原地加速時運轉(zhuǎn)正常。當汽車行駛速度在120～140km/h左右時，汽車會出現(xiàn)闖動的現(xiàn)象，有時闖動頻繁，有時只是偶爾闖動，感覺好像是發(fā)動機間歇斷火。經(jīng)診斷發(fā)現(xiàn)該故障是該車的卡門旋渦空氣流量計高速時有時信號輸出不正常所致。
卡門旋渦式空氣流量計無可動部件，具有無磨損、進氣阻力小、體積小、重量輕、反應(yīng)靈敏、壓力損失低、脈動氣流測量精度高、測量范圍廣、便于安裝和維護，等優(yōu)點。在高檔轎車上得到廣泛應(yīng)用。
[1]楊慶彪，豐田車系新電器[M]，北京：中國勞動社會保障出版社，2008.
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電磁流量計的分段安裝介紹在造紙、環(huán)保、給排水、污水處理當中應(yīng)用較多莫過于電磁流量計了，由于它的精準度、靈活性、操作性得到廣大用戶的認可；
但是好多用戶在使用過程中總感覺流量與實際流量有差距，最大的原因是與安裝有直接關(guān)系，安裝火候不到位會直接影響電磁流量計的計量；
下面我們有針對性來講解電磁流量計分段安裝要求一些技巧。
分段安裝要求
1、直管段長度要求。電磁流量計的直管段要求比大部分其他流量計的直管段要求低。
90°、T形管、同心異徑管、全開閘閥后通常認為只要離電極中心線5倍直徑（5D）長度的直管段，不同開度的閥則需10D；
下游直管段為（2~3）D或無要求；但要防止蝶閥片伸入到傳感器測量管內(nèi)。
如果閥不能全開使用，應(yīng)按閥截流方向和電極成45°角度安裝，附加誤差可大為減小。
2、安裝位置和流動方向。傳感器安裝方向水平、垂直或傾斜均可，不受限制。
但測量固液混合介質(zhì)宜垂直安裝，自下而上流動，這樣能避免水平安裝時襯里下半部局部磨損嚴重，低流速時固相沉淀等缺點。
分段安裝要求
3、轉(zhuǎn)換器安裝和連接線纜。
分體式電磁流量計的轉(zhuǎn)換器應(yīng)安裝在傳感器附近便于讀數(shù)和維修的地點，也可安裝在儀表室，其環(huán)境條件可比傳感器好得多。
轉(zhuǎn)換器和傳感器之間的距離受制于被測介質(zhì)電導率和信號電纜信號，即電纜的分布電容、導線截面和屏蔽層數(shù)等。
要用制造廠隨儀表所附的信線纜。電導率較低的液體和傳輸距離較長時，也有規(guī)定用三層屏蔽電纜的。
一般儀表“使用說明書“對不同電導率液體給出相應(yīng)傳輸距離范圍。
單層屏蔽電纜用于工業(yè)用水或酸堿液體時，通常可傳送距離為100m。
為了避免信號受干擾，信號電纜必須單獨穿在經(jīng)良好接地的鋼質(zhì)保護管內(nèi)，絕對不能將信號電纜與電源線穿在同一根鋼管內(nèi)。
標簽: 電磁流量計 電磁流量計 電磁流量計的分段安裝介紹_電磁流量計 各種流量計的特點介紹在流體力學理論中，伯努利方程占有非常重要的地位，它說明了流體流線上各點之間的能量關(guān)系。
以測量流體流速來得到流量的流量計稱為速度式流量計，該流量計較為常用，種類較多，發(fā)展也較快。
比較典型的速度式流量計有電磁流量計、渦街流量計、渦輪流量計、超聲波流量計和熱導式流量計等。
各種流量計的特點
（1）電磁流量計測量原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律。
電磁流量計要求被測流體的電導率不能過低，因此目前只能測量水和一些酸、堿、鹽溶液等，對氣體和絕大多數(shù)油類都不適用。
電磁流量計有2個顯著特點：
一是響應(yīng)速度快，幾乎沒有滯后，非常適用于測量流體瞬時流量的變化；二是無阻礙流體流動的部件，對流體幾乎無阻力。
對于管內(nèi)穩(wěn)定的流體，嚴格軸對稱速度分布流體進行測量，檢測到的感生電動勢可以很好地反映管內(nèi)流體的平均流速。
但是電磁流量計對于外界的電磁干擾非常敏感，在使用時需要采取一定的抗干擾措施，注意良好接地，以屏蔽外界的電磁場。
（2）渦街流量計是在流體中安放一個非流線型旋渦發(fā)生體，使流體在發(fā)生體兩側(cè)交替地分離，釋放出兩串規(guī)則地交錯排列的旋渦，且在一定范圍內(nèi)旋渦分離頻率與流量成正比的流量計。
渦街流量計主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測量，具有良好的介質(zhì)適應(yīng)能力，無需溫度壓力補償即可直接測量蒸汽、氣體、液體的工況體積流量；
并配備溫度、壓力傳感器來測量標況體積流量和質(zhì)量流量，是節(jié)流式流量計的理想替代產(chǎn)品。
渦街流量計有很多優(yōu)點，如壓力損失小，量程范圍寬，準確度高；
在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響等；
并且無可動機械零件，因此可靠性高，維護量小。
（3）渦輪流量計是利用流動的流體來推動葉輪轉(zhuǎn)動，流體流速和葉輪轉(zhuǎn)速成正比，通過測量葉輪轉(zhuǎn)速得到流體流速，進而得到流量值。
當被測流體流過傳感器時，在流體作用下葉輪受力旋轉(zhuǎn)；
其轉(zhuǎn)速與管道平均流速成正比，葉輪的轉(zhuǎn)動將周期性地改變磁電轉(zhuǎn)換器的磁阻值，檢測線圈中的磁通隨之發(fā)生周期性的變化；
并產(chǎn)生周期性的感應(yīng)電動勢，即電脈沖信號，經(jīng)放大器放大后，送至顯示儀表顯示。
（4）超聲波流量計是近年來發(fā)展較快的流量計。
超聲波在液體、固體中衰減很小，因而穿透能力很強，尤其是在不透明的固體中，超聲波可穿透幾十米的長度。
利用超聲波可以穿透物體的特性，在流體管道外設(shè)置超聲波發(fā)送裝置，以測量管內(nèi)流體的流速。
（5）熱導式流量計是一種直接式質(zhì)量流量計，它可以用來測量質(zhì)量流量。
當流體靜止時，管道內(nèi)加熱元件的上下游溫度對稱分布，元件指示溫度相等；當介質(zhì)流動時，下游溫度比上游溫度高。
隨著流速的增加，溫差增大，當流速增加到某一界限值后，兩元件的溫差將隨流速的增加而逐漸減小。
為了得到儀表的單值性，一般用溫差增大的特性測量小流量，用溫差減小的特性測量大流量。
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