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什么是流量开关
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流量开关,顾名思义用来检测空气、水等流体的。基本原理类似压力开关:某个被监测的数据达到预设值就发生通或者断的变化。而此次,这个值从压力变成了流量。
流量开关如何工作
1、热敏电阻式
这是较为常见的气体用流量开关原理,传感器开关内部设有热敏电阻和温度传感器。
原理说明
流体进入管路后,降低了管路内的温度,(流速检知元件)热敏电阻感知后电阻值也随之增大了。其增大率与流体的流速有呈一定比例。
通过测定电阻值便可检测出流体的流速,而后经过计算,就可得出流量。
PS:此流量开关的指示流量以转换成基准状态下(0℃和.3kPa)的体积流量(L/min)
此外,由于流体带走了热敏电阻的热量,所以为了补偿流体温度及环境温度,传感器内还设有温度传感器,在使用温度范围内,可以稳定地测量。
2、热场效应式
此类原理的流量开关主要应对微小流量的气体。最大的不同点是使用了MEMS(微机电系统)芯片。
原理说明
该芯片由:膜加热器(Rh),上流/下流侧传感器(Ru/Rd),作为气体测温用的环境温度传感器(Ra)共同构成。
在芯片中央热源上有一个悬浮的热气团,两边的温度分布均匀,也有相同的电阻值。当有气体流入,气团的温度分布平衡被破坏,两边的电阻值有了差异。该差与流动气体流速成比例,通过测定其电阻值,进行演算处理,可以得出气体的流动方向和流速。
类似于热电阻传感器原理,Ra作为气体的温度或环境温度的补偿使用。
3、膜片式
该原理的流量开关,抗异物能力强,设定流量范围小,用于一般工业机械的冷却水装置。
原理说明
水在流动时,阀体节流孔前后产生压差,使得流量压力开关的上下膜片感知,引起阀杆的上下移动,从而起到调节作用。
4、卡门涡街式
该原理来自于卡门涡街现象,它在年,由美国物理学家卡门最先研究。
原理说明
在流场中放一个细长体,在一定雷诺数Re范围内,在细长体的下游会产生一堆交替出现的漩涡。此漩涡的频率与流体速度成比例,通过测量漩涡的频率可以测量出流体的流量。
PS:流体雷诺数是流体力学中的概念,指流体在运动过程中其惯性力与粘滞力的比值。
5、电磁式
设计灵感来自于法拉第电磁感应定律,用于减少流路压损而设计的水用流量开关。
原理说明
根据电磁感应定律:磁场中导电体横向切割磁力线,则产生与其速度相关的感应电动势。
由于,感应电动势(E)与流速(V)和磁感应强度(B)的乘积成正比。通过感应电动势(E)的换算,可获得体积流量。
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