水流傳感器

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(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。

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^程的全自動(dòng)控制。

和空氣流速一樣，水流速度也可以通過孔板進(jìn)行測(cè)量。然而，水流速的測(cè)量主要目的是用來確定熱量。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

可通過板空、葉輪、超聲波、電磁方式測(cè)量液體流速。

利用霍爾元件的霍爾效應(yīng)來測(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

由水流量傳感器的反饋信號(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)。

紅外線水流傳感器，紅外線水流探測(cè)開關(guān)，水流開關(guān)，水流開關(guān)還包括干簧管浮磁感應(yīng)開關(guān)、霍爾流量開關(guān)。用于即熱式電熱水器的進(jìn)水口處，以探測(cè)進(jìn)水流量，控制啟動(dòng)與關(guān)機(jī)功能。是由中山市漢功電器有限公司研發(fā)的最新專利技術(shù)。

其特征在于包括進(jìn)水咀底座、溫度探測(cè)器、水流轉(zhuǎn)輪、內(nèi)蓋、透明座蓋、紅外線發(fā)射器、紅外線接收器、電路板、外殼，其中在進(jìn)水咀底座中設(shè)有連通進(jìn)水通道和出水通道的過水槽，在水槽的下部?jī)蓚?cè)設(shè)有兩面固定孔位，以便固定安裝，正面設(shè)有一小孔，孔內(nèi)裝有溫度探測(cè)器，在過水槽中裝有水流轉(zhuǎn)輪，在過水槽及水流轉(zhuǎn)輪上裝有內(nèi)蓋和透明座蓋，在水流轉(zhuǎn)輪兩側(cè)的內(nèi)蓋上設(shè)有穿孔，在透明座蓋上裝有線路板，線路板兩邊與穿孔對(duì)應(yīng)的位置上分別裝有紅外線發(fā)射器、紅外線接收器，外殼將線路板及透明座蓋封閉起來防止外來光線的干擾及保護(hù)與其它帶電體接觸。本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供了一種設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、操作方便、壽命長(zhǎng)、精確度高、不受水壓限制，并能檢測(cè)水流流量及水溫的紅外線水流水溫感測(cè)系統(tǒng)。

之前各即熱式電熱水器廠家廣泛使用的"浮磁"開關(guān)，由于在進(jìn)水咀內(nèi)部設(shè)有一粒磁芯，進(jìn)水咀外部偏上裝有一干簧管，磁芯自身有一定重量，在沒有水流的狀態(tài)時(shí)磁芯在進(jìn)水咀的底部，與干簧管位置較遠(yuǎn)，熱水器沒有信號(hào)感應(yīng)，不能工作;打開水閥，水的沖力使內(nèi)部的磁芯浮起，到進(jìn)水咀上部，此時(shí)干簧管感應(yīng)到磁場(chǎng)信號(hào)，控制系統(tǒng)開啟，熱水器開始工作，關(guān)水后，由于磁芯的重力又回到底部，信號(hào)繼開。此開關(guān)不能探測(cè)水的流量，一段用于多檔位熱水器。

由于水咀內(nèi)部使用的是磁芯，那么長(zhǎng)期在水中磁性會(huì)慢慢退磁，性能不穩(wěn)定，和水溫也有關(guān)系，水溫越高退磁越快，若沒磁了，不會(huì)有危險(xiǎn)，沒信號(hào)就不加熱了;長(zhǎng)期在水中磁吸水中的金屬物質(zhì)，當(dāng)積到一定數(shù)量時(shí)，磁芯就會(huì)被卡在水咀內(nèi)不能活動(dòng)，如卡在底部，熱水器不能工作，但沒有危險(xiǎn)，如果在使用后關(guān)水時(shí)備卡在水咀上部，信號(hào)不能繼開，熱水器就會(huì)在無水狀態(tài)下繼續(xù)工作，就是我們平時(shí)稱之為干燒現(xiàn)象，干燒不嚴(yán)重的就是超溫保護(hù)器跳閘，熱水器不能通電工作，需復(fù)位后清除水咀內(nèi)雜物方可再使用。干燒嚴(yán)重時(shí)，可能會(huì)對(duì)人體造成燙傷等安全隱患。此開關(guān)已很少有廠家使用的了。