水流量传感器:水流传感器

2021/11/05 09:15 · 传感器知识资讯 ·  · 水流量传感器:水流传感器已关闭评论
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水流量传感器:水流传感器收藏查看我的收藏0有用+1已投票0水流传感器语音编辑锁定上传视频上传视频本词条由“科普中国”科学百科词条编写与应用工作项目审核。水流传感器是指通过对水流量的感应而输出脉冲信号或电流、电压等信号的水流量感应仪器,这种信号的输出和水流量成一定的线性比例,有相应的换算公式和比较

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水流传感器
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水流传感器是指通过对水流量的感应而输出脉冲信号或电流、电压等信号的水流量感应仪器,这种信号的输出和水流量成一定的线性比例,有相应的换算公式和比较曲线,因此可做水控方面的管理和流量计算,在热力方面配合换能器可测量一段时间介质能量的流失,如热能表。水流传感器主要和控制芯片、单片机,甚至PLC配合使用。水流传感器具有流量控制准确,可以循环设定动作流量,水流显示和流量累积计算的作用。
中文名
水流传感器
外文名
The flow sensor
输 出
脉冲信号或电流、电压
分 类
水流开关和用于测量具体介质流速
原 理
信号输出和水流量成线性比例
目录
1
水流传感器的分类
?
水流开关
?
水流传感器
2
水流传感器工作原理
?
设计原理
?
通过霍尔效应测量介质流速
3
水流量传感器与水气联动阀的比较
4
水控系统中的应用选择
5
使用注意事项
6
结语
水流传感器水流传感器的分类
语音
根据传感器输出功能的不同,一般分为水流开关和用于测量具体介质流速的水流传感器
水流传感器水流开关
热水器水流传感器
就是一块像桨一样的不锈钢薄板放在水管里,外面通机械传动带动一外开关,开关有2个触点,一个常开一个常闭,水流流动时就会带动开关动作。
水流传感器水流传感器
水流量传感器主要由铜阀体、水流转子组件、稳流组件和霍尔元件组成。它装在热水器的进水端用于测量进水流量。当水流过转子组件时,磁性转子转动,并且转速随着流量成线性变化。本文主要介绍了水流量传感器怎样进行工作,供大家参考。
水流传感器水流传感器工作原理
语音
水流传感器设计原理
和空气流速一样,水流速度也可以通过孔板进行测量。然而,水流速的测量主要目的是用来确定热量。市场上有许多种热量表,可以测量流速,而原理各异。如图所示:
水流传感器设计原理示意图
可通过孔板、叶轮、超声波、电磁方式测量液体流速。水流传感器主要由铜阀体、水流转子组件、稳流组件和霍尔元件组成。它装在热水器的进水端用于测量进水流量。当水流过转子组件时,磁性转子转动,并且转速随着流量成线性变化。霍尔元件输出相应的脉冲信号反馈给控制器,由控制器判断水流量的大小,调节控制比例阀的电流,从而通过比例阀控制燃气气量,避免燃气热水器在使用过程中出现夏暖冬凉的现象。水流量传感器从根本上解决了压差式水气联动阀启动水压高以及翻板式水阀易误动作出现干烧等缺点。它具有反映灵敏、寿命长、动作迅速、安全可靠、连接方便利启动流量超低(1.5L/min)等优点,深受广大用户喜爱。
[1]
水流转子组件主要由涡轮开关壳、磁性转子、制动环组成。使用水流开关方式时,其性能优于机械式压差盘结构,且尺寸明显缩校当水流通过涡轮开关壳,推动磁性转子旋转,不同磁极靠近霍尔元件时霍尔元件导通,离开时霍尔元件断开。由此,可测量出转子转速。根据实测的水流量、转子转速和输出信号(电压)的曲线,便可确定出热水器的启动水压,以及启动水压相对应的启动水流量与转子的启动转速。由控制电路,便可实现当转子转速大于启动转速时热水器启动工作;在转速小于启动转速时,热水器停止工作。这样热水器启动水压一般设定在0.01MPa,启动水流量为3~5L/min(需满足热水器标准对最高温升的限制)。另外,由于水在永磁材料磁场切割下,变成磁化水,水中的含氧量增加,使人洗浴后感觉清爽。制动环的作用是停水时,制止高速旋转的磁性转子转动,终止脉冲信号输出。控制器接收不到脉冲信号,立即控制燃气比例阀关阀,切断气源,防止干烧。
[1]
水流传感器通过霍尔效应测量介质流速
利用霍尔元件的霍尔效应来测量磁性物理量。在霍尔元件的正极串入负载电阻,同时通上5V的直流电压并使电流方向与磁场方向正交。当水通过涡轮开关壳推动磁性转子转动时,产生不同磁极的旋转磁场,切割磁感应线,产生高低脉冲电平。由于霍尔元件的输出脉冲信号频率与磁性转子的转速成正比,转子的转速又与水流量成正比,根据水流量的大小启动燃气热水器。其脉冲信号频率的经验公式见式(1)。f=8.1q-3(1)式中:f—脉冲信号频率,H2q—水流量,L/min由水流量传感器的反馈信号通过控制器判断水流量的值。根据燃气热水器机型的不同,选择最佳的启动流量,可实现超低压(0.02MPa以下)启动。
水流传感器水流量传感器与水气联动阀的比较
语音
压差式水气联动阀的缺点是启动水压高,而要想降低启动水压就需要牺牲一定的稳流特性(水压波动时的流量稳定能力)。为了能使两者兼顾,唯有加大水阀膜片,但这样随着阀体的增大成本会升高,且水流启动压力指标也不能做得太低。对水流量传感器,在出水端增加稳流组件,利用稳流。形圈的几何尺寸及物理性能,通过试验成功开发了适用于不同容量热水器的稳流组件,具有很好的稳流特性(进水压力在0.1~0.5MPa变化时,出水量变化在3L/min以内),保证进水压力变化时,保持流量在一定范围内,达到恒温效果。比较压差式水气联动阀与水流量传感器,可以看出,前者是机械式,结构较复杂,体积大,但控制电路简单;后者是电气式,结构相对简单,体积小,但控制电路复杂。更为重要的是前者启动水压较高,水路系统阻力较大,不宜用在10L/min以上的大容量热水器AZ;而后者启动水压低,水路系统阻力小,在10L/min以上的大容量热水器上已普遍采用。
水流传感器水控系统中的应用选择
语音
在要求更为精确水控系统中,水流量传感器用起来会更有效更直观。以脉冲信号输出的水流量传感器为例,在IC水表和流量控制要求更高的水电加热环境中,水流量传感器有更强的优势。同时,由于PLC控制的方便性,水流量传感器的线形输出信号可以直接地接入PLC,甚至进得修正和补偿,可进行定量控制和开关电气。因此在一些相对要求更高的水控系统,水流量传感器的应用渐渐替代了水流开关,具备了水流开关的感应功能的同时还满足了水流量计量的要求。
[2]
水流开关的在一些简单的水控中仍然有很大的应用需求,无功耗是水流开关的一个特点,简单直接的开关式控制也让水流开关具有不可比拟的优点。以当下使用较多的干簧管式的水流开关为例,直接的开关信号输出,方便了很多开发设计和简单的水泵电气开关通断。
[2]
水流传感器使用注意事项
语音
1)当磁性材料或对传感器产生磁力的材料靠近传感器时,其特征可能有所变化。2)为了避免颗粒、杂物进入传感器,在传感器的入水口必须安装过滤网。3)水流量传感器的安装要避开有较强震动和摇晃的环境,以免影响传感器的测量精度。
[2]
水流传感器结语
语音
采用水流量传感器测量流量在强排式数码恒温燃气热水器中被大量应用的事实证明,采用水流量传感器具有结构简单、可靠性高、测量范围广等特点。如果能配合燃气比例阀的气量比例调节,就可以实现燃气热水器在燃烧过程的全自动控制。
词条图册
更多图册
参考资料
1.

水流传感器是如何工作的
.百度经验.2012-11[引用日期2015-02-06]
2.

水流量传感器和水流开关的原理区别和选型应用
.百度文库.2012-04[引用日期2015-02-06]
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水流量传感器
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水流量传感器主要由铜阀体、水流转子组件、稳流组件和霍尔元件组成。它装在热水器的进水端用于测量进水流量。当水流过转子组件时,磁性转子转动,并且转速随着流量成线性变化。霍尔元件输出相应的脉冲信号反馈给控制器,由控制器判断水流量的大小,调节控制比例阀的电流,从而通过比例阀控制燃气气量,避免燃气热水器在使用过程中出现夏暖冬凉的现象。
中文名
水流量传感器
特 点
寿命长、动作迅速、安全可靠
原 料
霍尔元件的霍尔效应
压 力
0.02MPa以下
目录
1
优点
2
工作原理
3
基本原理
4
选型技巧
5
比较
6
选型
7
注意事项
水流量传感器优点
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语音
水流量传感器从根本上解决了压差式水气联动阀启动水压高以及翻板式水阀易误动作出现干烧等缺点。它具有反映灵敏、寿命长、动作迅速、安全可靠、连接方便利启动流量超低(1.5L/min)等优点,深受广大用户喜爱。
水流量传感器工作原理
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语音
水流转子组件主要由涡轮开关壳、磁性转子、制动环组成。使用水流开关方式时,其性能优于机械式压差盘结构,且尺寸明显缩小。当水流通过涡轮开关壳,推动磁性转子旋转,不同磁极靠近霍尔元件时霍尔元件导通,离开时霍尔元件断开。由此,可测量出转子转速。根据实测的水流量、转子转速和输出信号(电压)的曲线,便可确定出热水器的启动水压,以及启动水压相对应的启动水流量与转子的启动转速。由控制电路,便可实现当转子转速大于启动转速时热水器启动工作;在转速小于启动转速时,热水器停止工作。这样热水器启动水压一般设定在0.01MPa,启动水流量为3~5L/min(需满足热水器标准对最高温升的限制)。另外,由于水在永磁材料磁场切割下,变成磁化水,水中的含氧量增加,使人洗浴后感觉清爽。制动环的作用是停水时,制止高速旋转的磁性转子转动,终止脉冲信号输出。控制器接收不到脉冲信号,立即控制燃气比例阀关阀,切断气源,防止干烧。
水流量传感器基本原理
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水流量传感器是利用霍尔元件的霍尔效应来测量磁性物理量。在霍尔元件的正极串入负载电阻,同时通上5V的直流电压并使电流方向与磁场方向正交。当水通过涡轮开关壳推动磁性转子转动时,产生不同磁极的旋转磁场,切割磁感应线,产生高低脉冲电平。由于涡轮流量计的输出脉冲信号频率与磁性转子的转速成正比,转子的转速又与水流量成正比,根据水流量的大小启动燃气热水器。由水流量传感器的反馈信号通过控制器判断水流量的值。根据燃气热水器机型的不同,选择最佳的启动流量,可实现超低压(0.02MPa以下)启动。
水流量传感器选型技巧
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第一、精度等级。水流量传感器精度等级通常都比较高,通常情况下精度越高对现场的运用环境越灵敏。从经济效益上面来说,不要一味寻求高的精度等级。关于大口径流量的场合,如西气东输工程中,就要挑选高精度的传感器,而关于运送量很小又需计量的场合则能够挑选通常的涡轮流量传感器。第二、密度。密度的稳定性对水流量传感器的计量准确度影响很大,关于常常改变密度的场合,还需对流量系数采纳批改的办法的处置,特别关于低流量区域。第三、流量规模。水流量传感器流量规模的挑选直接影响着它的精确度和运用年限,它还决议着流量传感器口径的挑选。挑选流量规模通常依照如下原则:最小流量应大于等于外表能够丈量的最小流量,最大流量应小于等于外表能够丈量的最大流量;关于不间断作业小于八小时的场合,其最大流量应为实践最大流量的1.3倍左右;关于不间断作业超越八小时的场合,其最大流量应为实践最大流量的1.4倍以上;最小流量应为实践最小流量的0.8倍为最佳。第四、压力丢失。压力丢失越小,气体在活动过程中的能量消耗就越小,这样能够节约能源、下降运送本钱,进步利用率。所以在挑选的时分,尽量挑选压力丢失小的涡轮流量传感器。通常,选用半椭球体前导流器的涡轮流量传感器比锥体的前导流器的涡轮流量传感器压力丢失要小。第五、布局方法。布局方法选用以上三种办法断定:内部布局最佳选用反推式涡轮流量传感器,由于该布局在必定流量规模内可使叶轮处于浮游状况,轴向不存在接触点,无端面冲突和磨损,可延长轴承的运用寿命;关于水平布局装置的流量传感器,它与管道衔接办法能够是法兰衔接、螺纹衔接和夹装衔接;关于笔直布局装置的流量传感器只能选用螺纹衔接。
[1]
水流量传感器比较
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压差式水气联动阀的缺点是启动水压高,而要想降低启动水压就需要牺牲一定的稳流特性(水压波动时的流量稳定能力)。为了能使两者兼顾,唯有加大水阀膜片,但这样随着阀体的增大成本会升高,且水流启动压力指标也不能做得太低。对水流量传感器,在出水端增加稳流组件,利用稳流。形圈的几何尺寸及物理性能,通过试验成功开发了适用于不同容量热水器的稳流组件,具有很好的稳流特性(进水压力在0.1~0.5MPa变化时,出水量变化在3L/min以内),保证进水压力变化时,保持流量在一定范围内,达到恒温效果。比较压差式水气联动阀与水流量传感器,可以看出,前者是机械式,结构较复杂,体积大,但控制电路简单;后者是电气式,结构相对简单,体积小,但控制电路复杂。更为重要的是前者启动水压较高,水路系统阻力较大,不宜用在10L/min以上的大容量热水器AZ;而后者启动水压低,水路系统阻力小,在10L/min以上的大容量热水器上已普遍采用。
水流量传感器选型
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在需要更为准确水控体系中水流量传感器用起来会更有用更直观。以脉冲信号输出的水流量传感器为例在IC水表和流量操控需要更高的水电加热环境中水流量传感器有更强的优势。一同由于PLC操控的便利性水流量传感器的线形输出信号能够直接地接入PLC乃至进得修正和抵偿可进行定量操控和开关电气。因而在一些相对需要更高的水控体系水流量传感器的运用逐渐代替了水流开关具有了水流开关的感应功用的一同还满意了水流量计量的需要。
水流量传感器注意事项
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语音
水流量传感器在运用中要注意的事项1、当磁性资料或对传感器发生磁力的资料接近传感器时其特征能够有所改变。2、为了防止颗粒、杂物进入传感器在传感器的入水口有必要装置过滤网。3、水流量传感器的装置要避开有较强轰动和摇晃的环境防止影响传感器的丈量精度。
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参考资料
1.

水流量传感器的选型技巧
.水流量传感器[引用日期2013-10-12]

水流量传感器:水流量传感器和水流开关的定义及原理区别

描述
水流量传感器和水流开关的定义及原理区别。
水流量传感器与水流开关其实性理是一样的,关键是看产品才知道区别,其实名称是没多大关系的,有的水流开关也被叫做流量开关或者是水流传感器等。水流开关分为两种一种是挡板式和活塞式的,另外一个很容易搞混的是叫做流量计,流量计和水流开关大家会被误认为。流量计是可以测量水流量的会显示出数目的,而流量开关只是有水或者没水通过的时候给予信号报警的。
水流量传感器是指通过对水流量的感应而输出脉冲信号或电流、电压等信号的的水流量感应仪表仪器,这种信号的输出和水流量成一定的线形比例,有相应的换算公式和比较曲线。因此可做水控方面的管理和流量计算,它可当水流开关使用,同时也可以起到流量计的作用用于流量累积计算。水流传感器主要和控制芯片、单片机,甚至PLC配合使用。水流传感器具有流量控制准确,可以循环设定动作流量,水流显示和流量累积计算的作用。
?
水流开关是指通过对水流的有无的监控从而输出开关信号的水感应开关,主要有开关信号。具体的分为常开型和常闭型,在水控中主工起到水流监控的作用。水流开关在使用用通常和中间继电器一起组件水控系统,使用简单方便、无功耗是水流开关的优点。
综上所述,水流传感器的使用较水流开关更为精准和宽广。而水流开关在使用上更简单和方便。二者的共同特点:都是通过对水流量的感应从而输出相关信号,都有使用磁场磁性的感应的功能。
水流量传感器和水流开关的应用选型。
在要求更为精确水控系统中,水流量传感器用起来会更有效更直观。以脉冲信号输出的水流量传感器为例,在IC水表和流量控制要求更高的水电加热环境中,水流量传感器有更强的优势。同时,由于PLC控制的方便性,水流量传感器的线形输出信号可以直接地接入PLC,甚至进得修正和补偿,可进行定量控制和开关电气。因此在一些相对要求更高的水控系统,水流量传感器的应用渐渐替代了水流开关,具备了水流开关的感应功能的同时还满足了水流量计量的要求。
水流开关的在一些简单的水控中仍然有很大的应用需求,无功耗是水流开关的一个特点,简单直接的开关式控制也让水流开关具有不可比拟的优点。以当下使用较多的干簧管式的水流开关为例,直接的开关信号输出,方便了很多开发设计和简单的水泵电气开关通断。
水流量传感器和水流开关在应用中要注意的事项。
水流量传感器在使用中要注意的事项:
1、当磁性材料或对传感器产生磁力的材料靠近传感器时,其特征可能有所变化。
2、为了避免颗粒、杂物进入传感器,在传感器的入水口必须安装过滤网。
3、水流量传感器的安装要避开有较强震动和摇晃的环境,以免影响传感器的测量精度。
水流开关在使用中要注意的事项:
1、水流开关的安装环境要避开有较强震动、带磁环境和摇晃的地方,以免水流开关产生误动作。为了避免颗粒、杂物进入水流开关,在进水口必须安装过滤网。
2、当磁性材料靠近水流开关时,其特征可能有所变化。
3、水流开关须配合继电器使用,因为干簧管的功率较小(通常为10W和70W)容易烧毁。继电器的*大功率为3W,功率大于3W会出现常开和常闭的现象。
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水流量传感器:水流传感器  第2张

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