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水流量傳感器

 風(fēng)舞狂鯊 2014-10-14

水流量傳感器

水流量傳感器是利用霍爾元件的霍爾效應(yīng)來測(cè)量磁性物理量的傳感器,。水流量傳感器主要由銅閥體,、水流轉(zhuǎn)子組件、穩(wěn)流組件和霍爾傳感器組成,,裝在熱水器的進(jìn)水端用于檢測(cè)進(jìn)水流量的大小及通斷,。

  • 水流量傳感器的原理

    • 在霍爾元件的正極串入負(fù)載電阻,同時(shí)通上5V的直流電壓并使電流方向與磁場(chǎng)方向正交,。當(dāng)水通過渦輪開關(guān)殼推動(dòng)磁性轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),,產(chǎn)生不同磁極的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),切割磁感應(yīng)線,,產(chǎn)生高低脈沖電平,。由于霍爾元件的輸出脈沖信號(hào)頻率與磁性轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速成正比,轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速又與水流量成正比,,根據(jù)水流量的大小啟動(dòng)燃?xì)鉄崴?。其脈沖信號(hào)頻率的經(jīng)驗(yàn)公式見式(1)。

      f=8.1q-3 (1)

      式中:f-脈沖信號(hào)頻率,,H2

      q-水流量,,L/min

      由水的反饋信號(hào)通過控制器判斷水流量的值。根據(jù)燃?xì)鉄崴鳈C(jī)型的不同,,選擇最佳的啟動(dòng)流量,,可實(shí)現(xiàn)超低壓(0.02MPa以下)啟動(dòng)。

  • 水流量傳感器的組成

    • 水流量傳感器主要由銅閥體,、水流轉(zhuǎn)子組件,、穩(wěn)流組件和霍爾元件組成(見圖1)。它裝在熱水器的進(jìn)水端用于測(cè)量進(jìn)水流量,。當(dāng)水流過轉(zhuǎn)子組件時(shí),,磁性轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng),并且轉(zhuǎn)速隨著流量成線性變化,?;魻栐敵鱿鄳?yīng)的脈沖信號(hào)反饋給控制器,,由控制器判斷水流量的大小,調(diào)節(jié)控制比例閥的電流,,從而通過比例閥控制燃?xì)鈿饬?,避免燃?xì)鉄崴髟谑褂眠^程中出現(xiàn)夏暖冬涼的現(xiàn)象。

  • 水流量傳感器的動(dòng)作原理

    • 水流轉(zhuǎn)子組件主要由渦輪開關(guān)殼,、磁性轉(zhuǎn)子,、制動(dòng)環(huán)組成。使用水流開關(guān)方式時(shí),,其性能優(yōu)于機(jī)械式壓差盤結(jié)構(gòu),,且尺寸明顯縮小。當(dāng)水流通過渦輪開關(guān)殼,,推動(dòng)磁性轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),,不同磁極靠近霍爾元件時(shí)霍爾元件導(dǎo)通,離開時(shí)霍爾元件斷開,。由此,,可測(cè)量出轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。根據(jù)實(shí)測(cè)的水流量,、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和輸出信號(hào)(電壓)的曲線,,便可確定出熱水器的啟動(dòng)水壓,以及啟動(dòng)水壓相對(duì)應(yīng)的啟動(dòng)水流量與轉(zhuǎn)子的啟動(dòng)轉(zhuǎn)速,。由控制,,便可實(shí)現(xiàn)當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速大于啟動(dòng)轉(zhuǎn)速時(shí)熱水器啟動(dòng)工作;在轉(zhuǎn)速小于啟動(dòng)轉(zhuǎn)速時(shí),,熱水器停止工作,。這樣熱水器啟動(dòng)水壓一般設(shè)定在0.01 MPa,啟動(dòng)水流量為3~5 L/min(需滿足熱水器標(biāo)準(zhǔn)對(duì)最高溫升的限制),。

      另外,,由于水在永磁材料磁場(chǎng)切割下,變成磁化水,,水中的含氧量增加,,使人洗浴后感覺清爽。制動(dòng)環(huán)的作用是停水時(shí),,制止高速旋轉(zhuǎn)的磁性轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng),,終止脈沖信號(hào)輸出??刂破鹘邮詹坏矫}沖信號(hào),,立即控制燃?xì)獗壤y關(guān)閥,切斷氣源,防止干燒,。

  • 水流量傳感器與水氣聯(lián)動(dòng)閥的比較

    • 壓差式水氣聯(lián)動(dòng)閥的缺點(diǎn)是啟動(dòng)水壓高,,而要想降低啟動(dòng)水壓就需要犧牲一定的穩(wěn)流特性(水壓波動(dòng)時(shí)的流量穩(wěn)定能力)。為了能使兩者兼顧,,唯有加大水閥膜片,,但這樣隨著閥體的增大成本會(huì)升高,且水流啟動(dòng)壓力指標(biāo)也不能做得太低,。對(duì)水流量傳感器,,在出水端增加穩(wěn)流組件,利用穩(wěn)流,。形圈的幾何尺寸及物理性能,,通過試驗(yàn)成功開發(fā)了適用于不同容量熱水器的穩(wěn)流組件,具有很好的穩(wěn)流特性(進(jìn)水壓力在0.1~0.5MPa變化時(shí),,出水量變化在3L/min以內(nèi)),,保證進(jìn)水壓力變化時(shí),保持流量在一定范圍內(nèi),,達(dá)到恒溫效果。

      比較壓差式水氣聯(lián)動(dòng)閥與水流量傳感器,,可以看出,,前者是機(jī)械式,結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,,體積大,,但控制電路簡單;后者是電氣式,,結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單,,體積小,但控制電路復(fù)雜,。更為重要的是前者啟動(dòng)水壓較高,,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(dòng)水壓低,,水路系統(tǒng)阻力小,在10L/min以上的大容量熱水器上已普遍采用,。

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