水流傳感器是指通過對水流量的感應而輸出脈沖信號或電流、電壓等信號的水流量感應儀�,這種信號的輸出和水流量成一定的線性比�,有相應的換算公式和比較曲線,因此可做水控方面的管理和流量計�,在熱力方面配合換能器可測量一段時間介�(zhì)能量的流�,如熱能表。水流傳感器主要和控制芯�、單片機,甚至PLC配合使用。水流傳感器具有流量控制準確,可以循�(huán)設定動作流量,水流顯示和流量累積計算的作��
根據(jù)傳感器輸出功能的不同,一般分為水流開關和用于測量具體介質(zhì)流速的水流傳感�
就是一塊像槳一樣的不銹鋼薄板放在水管里,外面通機械傳動帶動一外開�,開關�2個觸�,一個常開一個常�,水流流動時就會帶動開關動��
水流傳感�
水流量傳感器主要由銅閥體、水流轉(zhuǎn)子組�、穩(wěn)流組件和霍爾元件組成。它裝在熱水器的進水端用于測量進水流量。當水流過轉(zhuǎn)子組件時,磁性轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)�,并且�(zhuǎn)速隨著流量成線性變�。本文主要介紹了水流量傳感器怎樣進行工作,供大家參考�
水流傳感器主要由銅閥�、水流轉(zhuǎn)子組件、穩(wěn)流組件和霍爾元件組成。它裝在熱水器的進水端用于測量進水流量。當水流過轉(zhuǎn)子組件時,磁性轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)�,并且�(zhuǎn)速隨著流量成線性變�?;魻栐敵鱿鄳拿}沖信號反饋給控制�,由控制器判斷水流量的大小,�(diào)節(jié)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�(xiàn)夏暖冬涼的現(xiàn)�。水流量傳感器從根本上解決了壓差式水氣聯(lián)動閥啟動水壓高以及翻板式水閥易誤動作出現(xiàn)干燒等缺�。它具有反映靈敏、壽命長、動作迅�、安全可靠、連接方便利啟動流量超�(1.5L/min)等優(yōu)�,深受廣大用戶喜愛�
水流�(zhuǎn)子組件主要由渦輪開關殼、磁性轉(zhuǎn)�、制動環(huán)組成。使用水流開關方式時,其性能�(yōu)于機械式壓差盤結(jié)�(gòu),且尺寸明顯縮校當水流通過渦輪開關�,推動磁性轉(zhuǎn)子旋�(zhuǎn),不同磁極靠近霍爾元件時霍爾元件導�,離開時霍爾元件斷開。由�,可測量出�(zhuǎn)子轉(zhuǎn)�。根�(jù)實測的水流量、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和輸出信號(電壓)的曲�,便可確定出熱水器的啟動水壓,以及啟動水壓相對應的啟動水流量與轉(zhuǎn)子的啟動�(zhuǎn)速。由控制電路,便可實�(xiàn)當轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速大于啟動轉(zhuǎn)速時熱水器啟動工�;在轉(zhuǎn)速小于啟動轉(zhuǎn)速時,熱水器停止工�。這樣熱水器啟動水壓一般設定在0.01MPa,啟動水流量�3�5L/min(需滿足熱水器標準對溫升的限�)。另�,由于水在永磁材料磁場切割下,變成磁化水,水中的含氧量增加,使人洗浴后感覺清�。制動環(huán)的作用是停水�,制止高速旋�(zhuǎn)的磁性轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)�,終止脈沖信號輸�。控制器接收不到脈沖信號,立即控制燃氣比例閥關閥,切斷氣�,防止干�。[
利用霍爾元件的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�,同時通上5V的直流電壓并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(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時,�(chǎn)生不同磁極的旋轉(zhuǎn)磁場,切割磁感應線,�(chǎn)生高低脈沖電平。由于霍爾元件的輸出脈沖信號頻率與磁性轉(zhuǎn)子的�(zhuǎn)速成正比,�(zhuǎn)子的�(zhuǎn)速又與水流量成正�,根據(jù)水流量的大小啟動燃氣熱水�。其脈沖信號頻率的經(jīng)驗公式見�(1)�
f=8.1q-3(1)
式中:f—脈沖信號頻�,H2
q—水流量,L/min
由水流量傳感器的反饋信號通過控制器判斷水流量的�。根�(jù)燃氣熱水器機型的不同,選擇的啟動流�,可實�(xiàn)超低�(0.02MPa以下)啟動�
壓差式水氣聯(lián)動閥的缺點是啟動水壓�,而要想降低啟動水壓就需要犧牲一定的�(wěn)流特�(水壓波動時的流量�(wěn)定能�)�
為了能使兩者兼�,唯有加大水閥膜片,但這樣隨著閥體的增大成本會升高,且水流啟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�(wěn)流組�,利用�(wěn)�。形圈的幾何尺寸及物理性能,通過試驗成功開發(fā)了適用于不同容量熱水器的�(wěn)流組�,具有很好的穩(wěn)流特�(進水壓力�0.1�0.5MPa變化�,出水量變化在3L/min以內(nèi)),保證進水壓力變化�,保持流量在一定范圍內(nèi),達到恒溫效果�
比較壓差式水氣聯(lián)動閥與水流量傳感�,可以看出,前者是機械�,�(jié)�(gòu)較復�,體積�,但控制電路簡�;后者是電氣�,�(jié)�(gòu)相對簡單,體積�,但控制電路復�。更為重要的是前者啟動水壓較�,水路系統(tǒng)阻力較大,不宜用在10L/min以上的大容量熱水器AZ;而后者啟動水壓低,水路系統(tǒng)阻力�,�10L/min以上的大容量熱水器上已普遍采��
在要求更為精確水控系�(tǒng)�,水流量傳感器用起來會更有效更直觀。以脈沖信號輸出的水流量傳感器為�,在IC水表和流量控制要求更高的水電加熱�(huán)境中,水流量傳感器有更強的優(yōu)�。同時,由于PLC控制的方便�,水流量傳感器的線形輸出信號可以直接地接入PLC,甚至進得修正和補�,可進行定量控制和開關電氣。因此在一些相對要求更高的水控系統(tǒng),水流量傳感器的應用漸漸替代了水流開�,具備了水流開關的感應功能的同時還滿足了水流量計量的要求�
水流開關的在一些簡單的水控中仍然有很大的應用需�,無功耗是水流開關的一個特點,簡單直接的開關式控制也讓水流開關具有不可比擬的優(yōu)�。以當下使用較多的干簧管式的水流開關為例,直接的開關信號輸出,方便了很多開發(fā)設計和簡單的水泵電氣開關通斷�
使用注意事項
1)當磁性材料或?qū)鞲衅鳟a(chǎn)生磁力的材料靠近傳感器時,其特征可能有所變化�
2)為了避免顆�、雜物進入傳感器,在傳感器的入水口必須安裝過濾�(wǎng)�
3)水流量傳感器的安裝要避開有較強震動和搖晃的�(huán)�,以免影響傳感器的測量精��
采用水流量傳感器測量流量在強排式�(shù)碼恒溫燃氣熱水器中被大量應用的事實證�,采用水流量傳感器具有�(jié)�(gòu)簡單、可靠性高、測量范圍廣等特�。如果能配合燃氣比例閥的氣量比例�(diào)節(jié),就可以實�(xiàn)燃氣熱水器在燃燒過程的全自動控制�
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