用來檢測空氣、水等流體的流量開關是個啥?

2022-01-11 直觀學機械
‍‍‍盛夏,你正愜意地坐在涼風習習的控制室中,突然,你收到系統郵件,通知你熱軋車間某個管路異常,需要對流量開關進行調試。此時,你該怎麼做才不會這樣?

Mr.Zhang只要一招就能解決,包教包會,不額外收費哦。向你推薦具有IO-Link通訊功能的流量開關。在現場初次設定的參數設定都會上傳存儲在IO-Link Master中。後續如需調試,可通過現場總線來實現IO-Link的遠程設定。不再需要奔赴設備現場操作,絕對為你開啟輕鬆工作新姿勢。

心動了沒有,這些具備IO-Link功能的產品,SMC有壓力開關、流量開關、位置開關…等等,你流量開關還不清楚?

流量開關,顧名思義用來檢測空氣、水等流體的。基本原理類似壓力開關:某個被監測的數據達到預設值就發生通或者斷的變化。而此次,這個值從壓力變成了流量。

這是較為常見的氣體用流量開關原理,傳感器開關內部設有熱敏電阻溫度傳感器

SMC產品中,較為典型PF2A系列流量開關。

流體進入管路後,降低了管路內的溫度,(流速檢知元件)熱敏電阻感知後電阻值也隨之增大了。其增大率與流體的流速有呈一定比例

通過測定電阻值便可檢測出流體的流速,而後經過計算,就可得出流量。

PS :此流量開關的指示流量以轉換成基準狀態下(0℃和101.3kPa)的體積流量(L/min)

此外,由於流體帶走了熱敏電阻的熱量,所以為了補償流體溫度及環境溫度,傳感器內還設有溫度傳感器,在使用溫度範圍內,可以穩定地測量。

對於SMC的傳感器來說,+A空氣用 」,比如PF2A。而PF2W該對應什麼?+W就是「水用 」

此類原理的流量開關主要應對微小流量的氣體。最大的不同點是使用了MEMS(微機電系統)晶片,還是SMC自行研發的哦😉。

SMC產品中,較為典型PFM系列流量開關。

該晶片由:膜加熱器(Rh),上流/下流側傳感器(Ru/Rd),作為氣體測溫用的環境溫度傳感器(Ra)共同構成。

在晶片中央熱源上有一個懸浮的熱氣團,兩邊的溫度分布均勻,也有相同的電阻值。當有氣體流入,氣團的溫度分布平衡被破壞,兩邊的電阻值有了差異該差與流動氣體流速成比例,通過測定其電阻值,進行演算處理,可以得出氣體的流動方向和流速。

類似於熱電阻傳感器原理,Ra作為氣體的溫度或環境溫度的補償使用。

該原理的流量開關,抗異物能力強,設定流量範圍小,用於一般工業機械的冷卻水裝置。

SMC產品中,較為典型IFW5系列流量開關。

水在流動時,閥體節流孔前後產生壓差,使得流量壓力開關的上下膜片感知,引起閥杆的上下移動,從而起到調節作用。

該原理來自於卡門渦街現象,它在1912年,由美國物理學家卡門最先研究。

SMC產品中,較為典型PF3W系列流量開關。

在流場中放一個細長體,在一定雷諾數Re範圍內,在細長體的下遊會產生一堆交替出現的漩渦。此漩渦的頻率與流體速度成比例,通過測量漩渦的頻率可以測量出流體的流量。

PS:流體雷諾數是流體力學中的概念, 指流體在運動過程中其慣性力與粘滯力的比值。

設計靈感來自於法拉第電磁感應定律,用於減少流路壓損而設計的水用流量開關。

SMC產品中,較為典型LFE系列流量開關。

根據電磁感應定律:磁場中導電體橫向切割磁力線,則產生與其速度相關的感應電動勢。

由於,感應電動勢(E)與流速(V)和磁感應強度(B)的乘積成正比。通過感應電動勢(E)的換算,可獲得體積流量。

到了說乾貨的時候~\(≧▽≦)/~,在何種場景下,該選哪類產品最合適。以SMC產品為例,通常我們從如下幾個方面考慮:

首先,肯定要分清楚,我們對哪類流體做監測。流量開關可以根據對應的流體,分為如下三種,具體對應哪些氣體和液體,詳加下圖。

說完定性,再說定量。也就是流量的適用範圍

樣本都會標明產品的流量範圍。在這裡必須說明,這裡所指的流量,是瞬時流量——指流體在單位時間內通過管道橫截面積的流體數量。

SMC的產品,流量從小到大,可廣泛應用多種領域。

根據不同的使用場合,選擇合適的產品:

大流量適用於空氣等流體的總管路流量監控、管理上。小流量則使用在對於單個支路流體的精確控制

此外,當我們需要把對流量進行總體把控,除了需要知道(瞬時)流量,我們也需要了解累計流量——現場液體、氣體等通過某一管道的瞬時流量在一定時間內的累積值。

以PF3A7□H系列為例,重複精度對應的數值顯示為:「±1%F.S.」

所謂F.S. 是指滿量程, 也即為「full span」的簡寫。對於PF2A系列而言,就是精度是滿量程的±1%

同一產品根據使用的流體不同、輸出方式不同、安裝方式不同,也會有不同的精度。大家在選擇的時候,要注意仔細查看樣本,了解具體參數再做選擇。

此外,還要考量輸出方式開關量or模擬輸出),以及安裝方式分體式還是一體式)來綜合選擇需要的傳感器型號。這些原則和壓力傳感器基本都是一致的。

流量傳感器的使用初衷,與壓力傳感器略有差異,除了對於流路流體的精準測量外,還有對整體流路的監控,通過可視化技術,對用氣設備系統的能耗全過程分析,通過各類優化及規範手段,提高能源利用效率,降低能耗,實現節能的效果

利用流量開關PF3A7□H系列,通過對主管路及各個裝置的支管路進行流量管理掌握每臺裝置流過的流量狀況。便可分析如何減少流量,採取必要的改善對策,達到節氣的目的。

常使用在焊槍,焊接機器人、以及溫控器的冷卻水控制

以焊機為例,用流量開關LFE系列測定冷卻水(即水溶性冷卻液)的流量。不焊接時切斷該閥停止冷卻水供應,則可大大節省冷卻水。

使用對像是半導體行業的晶片,只有1mm-5mm的微小工件,由於吸著前後的正空壓力差很小,用真空壓力傳感器,這樣的壓力差很難判定是否吸著工件。
而用PFMV系列流量開關,由於流量差異大,易判斷工件是否被吸著。

End

來源:SMC中國有限公司

評論處大家可以補充文章解釋不對或欠缺的部分,這樣下一個看到的人會學到更多,你知道的正是大家需要的。。。

相關焦點

  • 空氣開關型號有哪些 空氣開關如何選擇
    空氣開關在日常的工作或者是生活居住地,我們經常能使用到,但是卻缺少對其充分的認識,當要面臨自行選購空氣開關的時候,對於家用空氣開關選哪個好,空氣開關型號有哪些有些不知所措了吧
  • 詳解水流開關在空調系統上的應用與安裝調試
    穩定性壓差開關動作和復位有明確的流量值,即使水系統中有少量空氣也不產生漂浮,主要是因為其運動部件較少,運動部件沒有疲勞破壞的風險。由於其無誤動作,在控制系統不需要對水流信號作延時處理,對於傳統靶式流量開關,因為擔心其誤動作,所以控制系統需對水流信號進行延時處理,一旦真正沒有水流,而在水流信號的延時時間內,壓縮機繼續運行,非常有可能將換熱器內靜止的水結冰,從而凍壞換熱器。
  • 管道流量計算
    壓力可以換算成Pa,1帕=1/9.81(kg/m2)根據已知條件列出以上的三個方程構成一個方程組,解方程組便可以得到流量Q。第二個式子還有點小問題,對λ和Y沒有標註,λ可能是管道壁的摩擦係數,Y是管道的長度,你再查一下相關資料吧。知道壓強,知道管道面積,怎麼算流量(空氣管道,管道截面積為0.0176平方米,壓強為9公斤,每小時流量是多少?)
  • 開關配線要求和規範空氣開關怎麼接線 空氣開關接線圖詳解
    當安全開關安裝錯誤,或者您購買的空氣開關不適合你家中電壓,還或者線路接錯的話,都有可能導致線路短路而引起火災等安全事故的發生。所以,了解空氣開關的安裝、空氣開關的接線方法還有了解空氣開關型號的選擇,對於家庭的安全來說是非常重要的。接下來,小編就來一一講述。首先,先來說說這個空氣開關的安裝。
  • 空氣開關與漏電開關的區別有哪些?
    空氣開關與漏電開關差別:空氣開關是發生短路事故或故障才動作跳閘,而漏電保護開關是人身發生觸電時才動作跳閘,主要實現的是檢測家庭供電迴路中,有沒有非正常電流。空氣開關容量可大可小,而漏電保護開關容量不易做大,一般單相居多。  空氣開關是控制電氣迴路的分合開關,若以空氣為滅弧介質的稱空氣開關。一般以額定電流(負荷)選擇,做為電氣迴路的總開關使用。
  • 空氣開關與漏電開關原理
    上面我們介紹了空氣開關與漏電開關二者的區別,那麼他們的原理是怎樣的呢?
  • 漏電開關與空氣開關的區別
    空氣開關:        空氣開關是控制電氣迴路的分合開關,若以空氣為滅弧介質的稱空氣開關。
  • 空氣開關和漏電保護器的區別
    空氣開關原理:以空氣作為絕緣介質,在電路中接通電流,使元件產生熱量,促使裡面的雙金屬片受到熱量之後向上彎曲,推動槓桿,使鎖住的鎖扣打開,切斷電源。空氣開關作用:空氣開關相對於大電路的電流起著保護作用,主要檢測線路中的的短路以及承載過重的電流,但只是起著保險絲的作用,保護電路不被燒壞。
  • 什麼是智慧空氣開關?
    圖①:山東卓文智慧電箱    空開,又稱為空氣開關,也叫空氣斷路器。生活中大家一般都叫空開。當電路中電流產生過壓或欠壓狀態自動斷電,這樣對使用中的電器產生保護,避免發生電器設備的損壞。集合傳統空氣開關的功能於一身,升級為智能雲斷路器,溫度、電量、電流、電壓、功率等數據信息通過雲端智慧用電平臺實現斷路器的智能化控制。
  • 《Science》 水+空氣+電=過氧化氫
    通過改變流經電化學電池的水的流量,可使最終產品濃度在0.3%至20%範圍內自由調整。並且催化劑在100小時內保持活性和選擇性,該研究成果發表在國際頂級雜誌《Science》上。陽極和陰極「夾著」陽離子交換膜(CEM)和陰離子交換膜(AEM)層,以避免直接與液態水接觸而發生溢流。在中央,一個薄和多孔固體電解質層促進H+和HO2-的離子重組;然後,局限於該中間層的去離子水流可以溶解純淨的H2O2產物,而不會引入離子雜質。通過調諧HO2-生成率或去離子水的流速,可以調節H2O2的濃度。
  • 小型風冷冷熱水機組水流量控制技術
    戶式冷水機組的水流量控制及保護是非常重要的,合適的水流檢測方法以及檢測部件可以保證機組只在系統水流量大於允許的最小水流量下工作,在很大程度上可以避免空調主機發生故障。示意圖如下:2 戶式熱泵機組水流量檢測的方法2.1 戶式熱泵機組水流量檢測在戶式熱泵機組中的水流量檢測上目前主要有兩種簡單實用、成本低的檢測形式,一種是靶式流量開關,另一種是壓差式流量開關,下面比較兩種檢測方式的安裝和使用特性。
  • 空氣開關如何選?空氣開關接線方法圖解
    電力交流4群:458622441空氣開關是斷路器的一種但是空氣開關如何選擇,如何安裝呢?當家裡線路電流過載時,過載電流使熱元件產生一定熱量,促使雙金屬片受熱向上彎曲,推動槓桿使搭鉤與鎖扣脫開,切斷電源當線路發生短路時,短路電流超過瞬時脫扣整定電流值,電磁脫扣器產生吸力,將銜鐵吸合併撞擊槓桿,使搭鉤繞轉軸座向上轉動與鎖扣脫開,鎖扣將三副主觸頭分斷,切斷電源。
  • 他居然一下就看懂了10種流量傳感器工作原理?
    差壓式流量計是根據安裝於管道中流量檢測件產生的差壓,已知的流體條件和檢測件與管道的幾何尺寸來計算流量的儀表。差壓式流量計由一次裝置(檢測件)和二次裝置(差壓轉換和流量顯示儀表)組成。電磁流量計應用領域廣泛,大口徑儀表較多應用於給排水工程;中小口徑常用於高要求或難測場合,如鋼鐵工業高爐風口冷卻水控制,造紙工業測量紙漿液和黑液,化學工業的強腐蝕液,有色冶金工業的礦漿;小口徑、微小口徑常用於醫藥工業、食品工業、生物化學等有衛生要求的場所。
  • 流體力學之:動量定理
    這個關係式適用於進出口處是一維流動的情況,這時動量流量可以用質量流量與速度的乘積來表示。現在我們來看這樣一個問題,這是一些靜止的空氣微團,現在有飛機從這些空氣中飛過,微團受到擾動後的運動趨勢是這樣的。根據動量方程飛機給空氣向下的力,空氣就具有了向下的速度,在水平方向上。飛機外表面帶動空氣向前運動,而發動機則把空氣排向後方。被飛機帶動向前的空氣給飛機向後的阻力,而被發動機排向後方的空氣給飛機向前的推力。因為飛機勻速飛行時,推進力和阻力是相等的,所以飛機飛過後,空氣整體並無水平方向的速度,但具有向下的速度。從動量方程的角度來說,所有依靠空氣產生升力的物體都需要把空氣排向下方。
  • 漲知識了,流量計原理合集!!
    按當前流量計產品的實際情況,根據流量計的結構原理,大致上可歸納為以下幾種類型:  差壓式流量計是根據安裝於管道中流量檢測件產生的差壓,已知的流體條件和檢測件與管道的幾何尺 寸來計算流量的儀表。  差壓式流量計由一次裝置(檢測件)和二次裝置(差壓轉換和流量顯示儀表)組成。通常以檢測件形式 對差壓式流量計分類,如孔板流量計、文丘裡流量計、均速管流量計等。
  • 水閥類產品及繼電器開關壓鉚觸點視覺檢測
    水閥類產品視覺檢測軟體特點:1、針對水閥塑料螺釘檢測
  • 最全的流量計種類、原理、技術特點、安裝、選用技術盤點
    這種流量計的典型儀表是靶式和轉動翼板式流量計。  6.衝量式流量計  利用衝量定理測量流量的流量計稱衝量式流量計,多用於測量顆粒狀固體介質的流量,還用來測泥漿、結晶型液體和研磨料等的流量。流量測量範圍從每小時幾公斤到近萬噸。
  • 六種常用流量計結構原理
    此時,兩個電極將檢測到電壓波形,並進行測量。該電壓與管道中流體的流速成正比,與已知管道橫截面一起。可計算出實際的體積流量。流速越大,帶電粒子分離就越大。從而電極之間測量到的電壓就越大。實際應用中,電極在測量到真實電壓的同時,也測量到了幹擾電壓。而幹擾電壓必須從真實的信號中分離出來,一個成功的分離幹擾電壓的方法,是使用直流脈衝產生磁場。這樣一來,磁場極性被交替互換。
  • 漏電開關和空氣開關的工作原理
    1、什麼是漏電開關?
  • 流體振動詳解
    )上而產生流體動力。流體堵塞本質上來說是與喘振相反的故障。當出口壓力太低導致流體速度太高時,壓縮機會發生流體堵塞問題。流體堵塞頻譜與喘振頻譜相同。因此故障分析人員必須監測其它工藝參數如壓力、流量等,以確認發生的是哪種問題。往期好文....牛逼的工程師的辦公桌,對比一下自己的夠牛逼不?不鏽鋼為什麼生鏽?法蘭焊接後出現裂紋的原因及解決辦法輸送管道不關閉,如何換掉這個閥門?