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水流量傳感器

鎖定
水流量傳感器主要由銅閥體、水流轉子組件、穩流組件和霍爾元件組成。它裝在熱水器的進水端用於測量進水流量。當水流過轉子組件時,磁性轉子轉動,並且轉速隨着流量成線性變化。霍爾元件輸出相應的脈衝信號反饋給控制器,由控制器判斷水流量的大小,調節控制比例閥的電流,從而通過比例閥控制燃氣氣量,避免燃氣熱水器在使用過程中出現夏暖冬涼的現象。
中文名
水流量傳感器
特    點
壽命長、動作迅速、安全可靠
原    料
霍爾元件的霍爾效應
壓    力
0.02MPa以下

水流量傳感器優點

水流量傳感器從根本上解決了壓差式水氣聯動閥啓動水壓高以及翻板式水閥易誤動作出現乾燒等缺點。它具有反映靈敏、壽命長、動作迅速、安全可靠、連接方便利啓動流量超低(1.5L/min)等優點,深受廣大用户喜愛。

水流量傳感器工作原理

水流轉子組件主要由渦輪開關殼、磁性轉子、制動環組成。使用水流開關方式時,其性能優於機械式壓差盤結構,且尺寸明顯縮小。當水流通過渦輪開關殼,推動磁性轉子旋轉,不同磁極靠近霍爾元件時霍爾元件導通,離開時霍爾元件斷開。由此,可測量出轉子轉速。根據實測的水流量、轉子轉速和輸出信號(電壓)的曲線,便可確定出熱水器的啓動水壓,以及啓動水壓相對應的啓動水流量與轉子的啓動轉速。由控制電路,便可實現當轉子轉速大於啓動轉速時熱水器啓動工作;在轉速小於啓動轉速時,熱水器停止工作。這樣熱水器啓動水壓一般設定在0.01MPa,啓動水流量為3~5L/min(需滿足熱水器標準對最高温升的限制)。另外,由於水在永磁材料磁場切割下,變成磁化水,水中的含氧量增加,使人洗浴後感覺清爽。制動環的作用是停水時,制止高速旋轉的磁性轉子轉動,終止脈衝信號輸出。控制器接收不到脈衝信號,立即控制燃氣比例閥關閥,切斷氣源,防止乾燒。

水流量傳感器基本原理

水流量傳感器是利用霍爾元件霍爾效應來測量磁性物理量。在霍爾元件的正極串入負載電阻,同時通上5V的直流電壓並使電流方向與磁場方向正交。當水通過渦輪開關殼推動磁性轉子轉動時,產生不同磁極的旋轉磁場,切割磁感應線,產生高低脈衝電平。由於渦輪流量計的輸出脈衝信號頻率與磁性轉子的轉速成正比,轉子的轉速又與水流量成正比,根據水流量的大小啓動燃氣熱水器
由水流量傳感器的反饋信號通過控制器判斷水流量的值。根據燃氣熱水器機型的不同,選擇最佳的啓動流量,可實現超低壓(0.02MPa以下)啓動。

水流量傳感器選型技巧

第一、精度等級。水流量傳感器精度等級通常都比較高,通常情況下精度越高對現場的運用環境越靈敏。從經濟效益上面來説,不要一味尋求高的精度等級。關於大口徑流量的場合,如西氣東輸工程中,就要挑選高精度的傳感器,而關於運送量很小又需計量的場合則能夠挑選通常的渦輪流量傳感器
第二、密度。密度的穩定性對水流量傳感器的計量準確度影響很大,關於常常改變密度的場合,還需對流量係數採納批改的辦法的處置,特別關於低流量區域。
第三、流量規模。水流量傳感器流量規模的挑選直接影響着它的精確度和運用年限,它還決議着流量傳感器口徑的挑選。挑選流量規模通常依照如下原則:最小流量應大於等於外表能夠丈量的最小流量,最大流量應小於等於外表能夠丈量的最大流量;關於不間斷作業小於八小時的場合,其最大流量應為實踐最大流量的1.3倍左右;關於不間斷作業超越八小時的場合,其最大流量應為實踐最大流量的1.4倍以上;最小流量應為實踐最小流量的0.8倍為最佳。
第四、壓力丟失。壓力丟失越小,氣體在活動過程中的能量消耗就越小,這樣能夠節約能源、下降運送本錢,進步利用率。所以在挑選的時分,儘量挑選壓力丟失小的渦輪流量傳感器。通常,選用半橢球體導流器的渦輪流量傳感器比錐體的前導流器的渦輪流量傳感器壓力丟失要小。
第五、佈局方法。佈局方法選用以上三種辦法斷定:內部佈局最佳選用反推式渦輪流量傳感器,由於該佈局在必定流量規模內可使葉輪處於浮游狀況,軸向不存在接觸點,無端面衝突和磨損,可延長軸承的運用壽命;關於水平佈局裝置的流量傳感器,它與管道銜接辦法能夠是法蘭銜接、螺紋銜接和夾裝銜接;關於筆直佈局裝置的流量傳感器只能選用螺紋銜接。 [1] 

水流量傳感器比較

壓差式水氣聯動閥的缺點是啓動水壓高,而要想降低啓動水壓就需要犧牲一定的穩流特性(水壓波動時的流量穩定能力)。
為了能使兩者兼顧,唯有加大水閥膜片,但這樣隨着閥體的增大成本會升高,且水流啓動壓力指標也不能做得太低。對水流量傳感器,在出水端增加穩流組件,利用穩流。形圈的幾何尺寸及物理性能,通過試驗成功開發了適用於不同容量熱水器的穩流組件,具有很好的穩流特性(進水壓力在0.1~0.5MPa變化時,出水量變化在3L/min以內),保證進水壓力變化時,保持流量在一定範圍內,達到恆温效果。
比較壓差式水氣聯動閥與水流量傳感器,可以看出,前者是機械式,結構較複雜,體積大,但控制電路簡單;後者是電氣式,結構相對簡單,體積小,但控制電路複雜。更為重要的是前者啓動水壓較高,水路系統阻力較大,不宜用在10L/min以上的大容量熱水器AZ;而後者啓動水壓低,水路系統阻力小,在10L/min以上的大容量熱水器上已普遍採用。

水流量傳感器選型

在需要更為準確水控體系中水流量傳感器用起來會更有用更直觀。以脈衝信號輸出的水流量傳感器為例在IC水錶和流量操控需要更高的水電加熱環境中水流量傳感器有更強的優勢。一同由於PLC操控的便利性水流量傳感器的線形輸出信號能夠直接地接入PLC乃至進得修正和抵償可進行定量操控和開關電氣。因而在一些相對需要更高的水控體系水流量傳感器的運用逐漸代替了水流開關具有了水流開關的感應功用的一同還滿意了水流量計量的需要。

水流量傳感器注意事項

水流量傳感器在運用中要注意的事項
1、當磁性資料或對傳感器發生磁力的資料接近傳感器時其特徵能夠有所改變。
2、為了防止顆粒、雜物進入傳感器在傳感器的入水口有必要裝置過濾網。3、水流量傳感器的裝置要避開有較強轟動和搖晃的環境防止影響傳感器的丈量精度。
參考資料