水流霍爾傳感器：水流傳感器
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水流傳感器
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本詞條由“科普中國(guó)”科學(xué)百科詞條編寫(xiě)與應(yīng)用工作項(xiàng)目
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。
水流傳感器是指通過(guò)對(duì)水流量的感應(yīng)而輸出脈沖信號(hào)或電流、電壓等信號(hào)的水流量感應(yīng)儀器，這種信號(hào)的輸出和水流量成一定的線性比例，有相應(yīng)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(jì)算，在熱力方面配合換能器可測(cè)量一段時(shí)間介質(zhì)能量的流失，如熱能表。水流傳感器主要和控制芯片、單片機(jī)，甚至PLC配合使用。水流傳感器具有流量控制準(zhǔn)確，可以循環(huán)設(shè)定動(dòng)作流量，水流顯示和流量累積計(jì)算的作用。
中文名
水流傳感器
外文名
The flow sensor
輸 出
脈沖信號(hào)或電流、電壓
分 類
水流開(kāi)關(guān)和用于測(cè)量具體介質(zhì)流速
原 理
信號(hào)輸出和水流量成線性比例
目錄
1
水流傳感器的分類
?
水流開(kāi)關(guān)
?
水流傳感器
2
水流傳感器工作原理
?
設(shè)計(jì)原理
?
通過(guò)霍爾效應(yīng)測(cè)量介質(zhì)流速
3
水流量傳感器與水氣聯(lián)動(dòng)閥的比較
4
水控系統(tǒng)中的應(yīng)用選擇
5
使用注意事項(xiàng)
6
結(jié)語(yǔ)
水流傳感器水流傳感器的分類
語(yǔ)音
根據(jù)傳感器輸出功能的不同，一般分為水流開(kāi)關(guān)和用于測(cè)量具體介質(zhì)流速的水流傳感器
水流傳感器水流開(kāi)關(guān)
熱水器水流傳感器
就是一塊像槳一樣的不銹鋼薄板放在水管里,外面通機(jī)械傳動(dòng)帶動(dòng)一外開(kāi)關(guān),開(kāi)關(guān)有2個(gè)觸點(diǎn),一個(gè)常開(kāi)一個(gè)常閉,水流流動(dòng)時(shí)就會(huì)帶動(dòng)開(kāi)關(guān)動(dòng)作。
水流傳感器水流傳感器
水流量傳感器主要由銅閥體、水流轉(zhuǎn)子組件、穩(wěn)流組件和霍爾元件組成。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(guò)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。本文主要介紹了水流量傳感器怎樣進(jìn)行工作，供大家參考。
水流傳感器水流傳感器工作原理
語(yǔ)音
水流傳感器設(shè)計(jì)原理
和空氣流速一樣，水流速度也可以通過(guò)孔板進(jìn)行測(cè)量。然而，水流速的測(cè)量主要目的是用來(lái)確定熱量。市場(chǎng)上有許多種熱量表，可以測(cè)量流速，而原理各異。如圖所示：
水流傳感器設(shè)計(jì)原理示意圖
可通過(guò)孔板、葉輪、超聲波、電磁方式測(cè)量液體流速。水流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。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(guò)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(guò)比例閥控制燃?xì)鈿饬?，避免燃?xì)鉄崴髟谑褂眠^(guò)程中出現(xiàn)夏暖冬涼的現(xiàn)象。水流量傳感器從根本上解決了壓差式水氣聯(lián)動(dòng)閥啟動(dòng)水壓高以及翻板式水閥易誤動(dòng)作出現(xiàn)干燒等缺點(diǎn)。它具有反映靈敏、壽命長(zhǎng)、動(dòng)作迅速、安全可靠、連接方便利啟動(dòng)流量超低(1.5L/min)等優(yōu)點(diǎn),深受廣大用戶喜愛(ài)。
[1]
水流轉(zhuǎn)子組件主要由渦輪開(kāi)關(guān)殼、磁性轉(zhuǎn)子、制動(dòng)環(huán)組成。使用水流開(kāi)關(guān)方式時(shí),其性能優(yōu)于機(jī)械式壓差盤結(jié)構(gòu)，且尺寸明顯縮校當(dāng)水流通過(guò)渦輪開(kāi)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(kāi)時(shí)霍爾元件斷開(kāi)。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。由控制電路，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0.01MPa，啟動(dòng)水流量為3～5L/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(jué)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。控制器接收不到脈沖信號(hào)，立即控制燃?xì)獗壤y關(guān)閥，切斷氣源，防止干燒。
[1]
水流傳感器通過(guò)霍爾效應(yīng)測(cè)量介質(zhì)流速
利用霍爾元件的霍爾效應(yīng)來(lái)測(cè)量磁性物理量。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(guò)渦輪開(kāi)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(jiàn)式(1)。f=8.1q-3(1)式中：f—脈沖信號(hào)頻率,H2q—水流量,L/min由水流量傳感器的反饋信號(hào)通過(guò)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)。
水流傳感器水流量傳感器與水氣聯(lián)動(dòng)閥的比較
語(yǔ)音
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(guò)試驗(yàn)成功開(kāi)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(jiǎn)單;后者是電氣式,結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)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。
水流傳感器水控系統(tǒng)中的應(yīng)用選擇
語(yǔ)音
在要求更為精確水控系統(tǒng)中，水流量傳感器用起來(lái)會(huì)更有效更直觀。以脈沖信號(hào)輸出的水流量傳感器為例，在IC水表和流量控制要求更高的水電加熱環(huán)境中，水流量傳感器有更強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，由于PLC控制的方便性，水流量傳感器的線形輸出信號(hào)可以直接地接入PLC，甚至進(jìn)得修正和補(bǔ)償，可進(jìn)行定量控制和開(kāi)關(guān)電氣。因此在一些相對(duì)要求更高的水控系統(tǒng)，水流量傳感器的應(yīng)用漸漸替代了水流開(kāi)關(guān)，具備了水流開(kāi)關(guān)的感應(yīng)功能的同時(shí)還滿足了水流量計(jì)量的要求。
[2]
水流開(kāi)關(guān)的在一些簡(jiǎn)單的水控中仍然有很大的應(yīng)用需求，無(wú)功耗是水流開(kāi)關(guān)的一個(gè)特點(diǎn)，簡(jiǎn)單直接的開(kāi)關(guān)式控制也讓水流開(kāi)關(guān)具有不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。以當(dāng)下使用較多的干簧管式的水流開(kāi)關(guān)為例，直接的開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出，方便了很多開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)和簡(jiǎn)單的水泵電氣開(kāi)關(guān)通斷。
[2]
水流傳感器使用注意事項(xiàng)
語(yǔ)音
1）當(dāng)磁性材料或?qū)鞲衅鳟a(chǎn)生磁力的材料靠近傳感器時(shí)，其特征可能有所變化。2）為了避免顆粒、雜物進(jìn)入傳感器，在傳感器的入水口必須安裝過(guò)濾網(wǎng)。3）水流量傳感器的安裝要避開(kāi)有較強(qiáng)震動(dòng)和搖晃的環(huán)境，以免影響傳感器的測(cè)量精度。
[2]
水流傳感器結(jié)語(yǔ)
語(yǔ)音
采用水流量傳感器測(cè)量流量在強(qiáng)排式數(shù)碼恒溫燃?xì)鉄崴髦斜淮罅繎?yīng)用的事實(shí)證明,采用水流量傳感器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、測(cè)量范圍廣等特點(diǎn)。如果能配合燃?xì)獗壤y的氣量比例調(diào)節(jié),就可以實(shí)現(xiàn)燃?xì)鉄崴髟谌紵^(guò)程的全自動(dòng)控制。
詞條圖冊(cè)
更多圖冊(cè)
參考資料
1.
水流傳感器是如何工作的
．百度經(jīng)驗(yàn)．2012-11[引用日期2015-02-06]
2.
水流量傳感器和水流開(kāi)關(guān)的原理區(qū)別和選型應(yīng)用
．百度文庫(kù)．2012-04[引用日期2015-02-06]
水流霍爾傳感器：水流傳感器的基本原理
水流傳感器的基本原理
?
水流傳感器是工業(yè)生成中不可缺少的工控產(chǎn)品，
此外傳感器系列除了水流傳感器外，
還
有水位傳感器、
糾偏傳感器等，
這些傳感器都是工控行業(yè)的功臣，
與張力控制器、
全自動(dòng)張
力控制器、
測(cè)控模塊、糾偏設(shè)備等工控產(chǎn)品雖然用途各有不同，功能也有大小，但是都是工
控行業(yè)生產(chǎn)缺一不可的產(chǎn)品。
?
近年來(lái)，
水流傳感器在工控行業(yè)的應(yīng)用實(shí)踐表明，
水流傳感器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、
可靠性高、
測(cè)量范圍廣等特點(diǎn)。那么水流傳感器是依靠哪些基本原理來(lái)實(shí)現(xiàn)其具體工作的呢？
?
水流傳感器是利用霍爾元件的霍爾效應(yīng)來(lái)測(cè)量磁性物理量。
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(guò)渦輪開(kāi)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)鉄崴鳌Ｆ涿}沖信號(hào)頻率的經(jīng)驗(yàn)公式為：
f=8
．
1q-3?
。其中：
f
指的是脈
沖信號(hào)頻率，
H2
；
q
—水流量，
L
／
min
。由水流傳感器的反饋信號(hào)通過(guò)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)。
?
水流傳感器、水位傳感器、糾偏傳感器以及張力控制器、
測(cè)控模塊等工控產(chǎn)品，雖然對(duì)
普通人來(lái)說(shuō)非常陌生，但是卻在時(shí)時(shí)刻刻服務(wù)著我們的日常生產(chǎn)生活。
?
水流霍爾傳感器：水流量傳感器（霍爾）的工作原理
水流量傳感器（霍爾）的工作原理關(guān)鍵詞：水流傳感器，流量開(kāi)關(guān)，霍爾水流開(kāi)關(guān)，來(lái)源：水流量傳感器(賽盛爾）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。它裝在熱水器的進(jìn)水端用于檢測(cè)進(jìn)水流量的大小及通斷。當(dāng)水流通過(guò)水流轉(zhuǎn)子組件時(shí)，磁性轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)并且轉(zhuǎn)速隨著流量的變化而成線性變化?；魻杺鞲衅鳎ɑ魻栐蓸樱┹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進(jìn)行調(diào)控比例閥電流大小，從而通過(guò)比例閥控制氣量大小，避免燃?xì)鉄崴髟谑褂眠^(guò)程中出現(xiàn)夏暖冬涼現(xiàn)象。該產(chǎn)品從根本上解決了壓差式水閥啟動(dòng)水壓高、翻板式水閥易誤動(dòng)作產(chǎn)生干燒（干簧管老化或磁化）等缺點(diǎn)。由于水流量傳感器具有反應(yīng)靈敏、壽命長(zhǎng)、動(dòng)作迅速、工作可靠、連接方便、超低流量啟動(dòng)（1.5L/min）等優(yōu)點(diǎn)，被廣大用戶及消費(fèi)者廣泛接受。下面總結(jié)一下我在這方面所作的一些研究、試驗(yàn)和設(shè)計(jì)。
1、水流轉(zhuǎn)子組件主要由渦輪開(kāi)關(guān)殼、磁性轉(zhuǎn)子、制動(dòng)環(huán)組成。試驗(yàn)表明，使用水流開(kāi)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(guò)渦輪開(kāi)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(kāi)時(shí)霍爾元件斷開(kāi)。由此，可測(cè)量出轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速（水流速度）。根據(jù)實(shí)測(cè)的水流量——轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速——輸出信號(hào)（電壓）的曲線，便可確定出熱水器的啟動(dòng)水壓，以及與此啟動(dòng)水壓相對(duì)應(yīng)的啟動(dòng)水量與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n。由控制電路，便可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速＞設(shè)定轉(zhuǎn)速n時(shí)熱水器啟動(dòng)工作，在轉(zhuǎn)速＜n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0.0lMpa，啟動(dòng)水量為3L~5L/min（須滿足熱水器標(biāo)準(zhǔn)對(duì)最高溫升的限制）。制動(dòng)環(huán)的作用是停水時(shí)克服磁性轉(zhuǎn)子慣性，使高速旋轉(zhuǎn)的磁性轉(zhuǎn)子快速停止，終止脈沖信號(hào)輸出，控制器接收不到脈沖信號(hào)，立即指令燃?xì)忾_(kāi)關(guān)比例閥關(guān)閥，切斷氣源，有效降低停水溫升。
2、霍爾傳感器是利用霍爾元件的霍爾效應(yīng)原理來(lái)直接或間接檢測(cè)磁性物理量，當(dāng)它被置于磁場(chǎng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)時(shí)，且給霍爾元件正極串入負(fù)載電阻，同時(shí)通入控制電壓DC5V，使電流方向與磁場(chǎng)方向正交。這樣，當(dāng)水通過(guò)渦輪開(kāi)關(guān)殼時(shí)，推動(dòng)磁性轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生不同磁極的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，切割磁力線，產(chǎn)生高低脈；中電平、再利用霍爾元件進(jìn)行隔離檢測(cè)。由于霍爾元件的輸出脈沖信號(hào)與磁性轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速成正比關(guān)系，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速又與水流量大小成正比關(guān)系，使燃?xì)鉄崴鞯膯?dòng)與水流量大小有關(guān)。其流量脈沖特性計(jì)算公式為：脈沖f(Hz)=8.1x流量Q(L/min)-3?；魻杺鞲衅鞣答佇盘?hào)給控制器判斷出水流量的大小，并可以根據(jù)燃?xì)鉄崴鳈C(jī)型不同，選擇最佳的啟動(dòng)流量，實(shí)現(xiàn)超低壓（0.02MPa以下）啟動(dòng)。
3、目前，機(jī)械調(diào)節(jié)式燃?xì)鉄崴鞔蠖鄶?shù)還是采用壓差式水閥作水流判斷控制，其缺點(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性（水壓波動(dòng)時(shí)的流量穩(wěn)定穩(wěn)流特能力）。為了能使兩者兼顧，唯有加大水網(wǎng)膜片，但這樣隨著水閥體的增大而成本升高，且水流啟動(dòng)壓力指標(biāo)也不能做得太低。為此，我們?cè)谒髁總鞲衅鞒鏊嗽黾恿朔€(wěn)流組件，利用穩(wěn)流O形圈的幾何尺寸及物理指標(biāo)，通過(guò)試驗(yàn)成功開(kāi)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)水壓力從0.1MPa變化到0.5MPa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)，從而達(dá)到恒溫效果。
比較壓差式水氣聯(lián)動(dòng)閥與脈沖式水流量傳感器，可以看到，前者是機(jī)械式，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大，但控制電路簡(jiǎn)單；后者是電氣式，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，體積小，但控制電路復(fù)雜一些。更為重要的是前者啟動(dòng)水壓較高，水路系統(tǒng)阻力較大，體積大，不宜用在10L/min以上的大容量熱水器上。而后者啟動(dòng)水壓低，水路系統(tǒng)阻力小，體積小，在10L/min以上的大容量熱水器上已普遍采用。近年來(lái)，脈沖式水流量傳感器檢測(cè)流量在數(shù)碼恒溫燃?xì)鉄崴髦写罅繎?yīng)用的事實(shí)證明，采用水流量傳感器檢測(cè)水流量作為燃?xì)鉄崴鞯拈_(kāi)關(guān)及流量檢測(cè)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、檢測(cè)范圍寬等特點(diǎn)，配合我公司自行研制開(kāi)發(fā)的燃?xì)獗壤y的氣量比例調(diào)節(jié)，真正實(shí)現(xiàn)燃?xì)鉄崴髟谌紵^(guò)程的全自動(dòng)控制。 以上資料由佛山市順德區(qū)賽盛爾電子科技有限公司提供，請(qǐng)勿轉(zhuǎn)錄。
水流霍爾傳感器：霍爾水流量傳感器工作原理
水流量傳感器是利用霍爾元件的霍爾效應(yīng)來(lái)測(cè)量磁性物理量。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(guò)渦輪開(kāi)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(jiàn)式（1）。
?。妫剑?1ｑ－3?。?）
式中：ｆ—脈沖信號(hào)頻率，Ｈ2
?。瘛髁浚琇/min
由水流量傳感器的反饋信號(hào)通過(guò)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)。
2 工作原理
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。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(guò)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。霍爾元件輸出相應(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(guò)比例閥控制燃?xì)鈿饬浚苊馊細(xì)鉄崴髟谑褂眠^(guò)程中出現(xiàn)夏暖冬涼的現(xiàn)象。水流量傳感器從根本上解決了壓差式水氣聯(lián)動(dòng)閥啟動(dòng)水壓高以及翻板式水閥易誤動(dòng)作出現(xiàn)干燒等缺點(diǎn)。它具有反映靈敏、壽命長(zhǎng)、動(dòng)作迅速、安全可靠、連接方便利啟動(dòng)流量超低（1.5L/min）等優(yōu)點(diǎn)，深受廣大用戶喜愛(ài)。
水流轉(zhuǎn)子組件主要由渦輪開(kāi)關(guān)殼、磁性轉(zhuǎn)子、制動(dòng)環(huán)組成。使用水流開(kāi)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(guò)渦輪開(kāi)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(kāi)時(shí)霍爾元件斷開(kāi)。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。由控制電路，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0.01MPa，啟動(dòng)水流量為3～5L/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(jué)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，防止干燒壓力傳感器。
3 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(guò)試驗(yàn)成功開(kāi)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(jiǎn)單；后者是電氣式，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)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。
4 結(jié)語(yǔ)
近年來(lái)，采用水流量傳感器測(cè)量流量在強(qiáng)排式數(shù)碼恒溫燃?xì)鉄崴髦斜淮罅繎?yīng)用的事實(shí)證明，采用水流量傳感器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、測(cè)量范圍廣等特點(diǎn)。如果能配合燃?xì)獗壤y的氣量比例調(diào)節(jié)，就可以實(shí)現(xiàn)燃?xì)鉄崴髟谌紵^(guò)程的全自動(dòng)控制。
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