水流量开关的工作原理及优点

2024-10-16

水流量开关的工作原理及优点(通用7篇)

水流量开关的工作原理及优点 篇1

上海安巢在线控制技术有限公司

WF2系列水流开关

水流量开关的工作原理

当ACOL水流量开关内有水流动,水流量≥1.0L/min时,水流量开关内的磁芯受水流推动产生位移,磁芯位移带动磁源产生磁控作用使水流开关输出“通”信号。该信号输入设备控制系统,经控制系统实现控制作用,当水流量小于启动流量时,水流开关输出“断”的信号。控制系统产生与上述相反的控制作用.换句话说就是:

ACOL水流量开关当管路中的水流量大于1L/min流量时,磁芯在水流作用下产生位移并带动磁源产生磁控作用使传感器输出“1”开关信号,该信号输入到设备控制系统,经功率扩放大后实现以水流量控制的目的。当管路中的水流量小于1L/min流量后,磁芯在复位弹簧推力作用下带动磁源回位,使传感器输出 “0”开关信号,停止系统的工作。

水流量开关的优点:

(一)水流量开关低流速(量)动作

(二)水流开关结构简单,动作接触面小(三)水流量开关低含量杂物水流也可适用(四)它具有特殊杂物阻塞时可在线清除

(五)流量开关具有灵敏度高、耐久性强等优点

水流量开关的工作原理及优点 篇2

开关电源通常由主电路、控制电路、检测电路、辅助电源等部份组成(见图1,组成原理图)。

2 开关电源工作原理

开关电源采用功率半导体器件为开关元器件,采用周期性通断开关,调节开关元件的占空比来调整输出电压。当开关元件接通时,输入电源Vi通过开关S与滤波电路向负载RL输送能量;当开关S断开时,电路的储能装置(C2、L1、二极管D组成的电路)向负载RL释放开关接通时所储存的能量,从而使负载得到连续、稳定的能量[1]。(见图2,电路原理图)

VO=TON/T*Vi(其中:VO为负载两端的电压平均值,TON为开关每次接通的时间,T为开关通断的工作周期)

由上式可知,调整开关接通时间及工作周期之间的比例,VO间电压均值也随之改变。因此,可以随着负载和输入电源电压的变化自动调整TON与T的比例便使输出电压VO维持不变。改变接通时间TON和工作周期的比例,即改变脉冲的占空比,这种方法称为“时间比率控制”(缩写为TRC)。

根据TRC控制原理不同,分为三种方式:

a)脉冲宽度调制(PWM):开关周期恒定,通过改变脉冲宽度来改变占空比的方式;

b)脉冲频率调制(PFM):导通脉冲宽度恒定,通过改变开关工作频率来改变占空比的方式;

c)混合调制:导通脉冲宽度和开关工作频率均不固定,彼此都可改变的方式(以上二种方式的混合)。

3 开关电源常见故障维修

基于开关电源的广泛应用,开关电源故障也非常常见:

3.1 保险丝熔断

通常,保险丝熔断表示电源的内部线路有问题。电源工作在电压高、电流大的状态下,电网电压的波动、浪涌均能引起电源内部电流瞬间增大而使保险丝熔断。重点检查电源输入端的整流二极管、逆变功率开关管、高压滤波电解电容等器件,检查这此元件有无开路、击穿、损坏等。在查出某元件损坏后,不宜更换后直接开机。这很有可能因其他高压元器件故障将更换的新元件损坏。需对相应电路的所有高压元件进行全面检测后,方能彻底排除保险丝熔断的故障。

3.2 无直流电压输出或电压输出不稳定

若保险丝是好的,加负载情况下,各级直流电压无输出。这种情况主要是以下原因引起:电源中存在开路、短路,过压、过流保护电路故障,辅助电源故障,振荡电路没有工作,电源负载过大,高频整流滤波电路的整流二极管击穿,滤波电容漏电等。先用万用表测次级元件,排除高频整流二极管击穿、负载短路的情况后,若输出为零,则肯定是电源的控制电路出了问题。如果有部分电压输出,表示前级电路工作正常,高频整流滤波电路有故障。高频滤波电路由低压滤波电容及整流二极管组成直流电压输出。整流二极管击穿会使电路无电压输出,滤波电容漏电会导致输出电压不稳等故障。这时,用万用表静态测量对应元件可检查出故障元件[2]。

例:某24 V直流电机供电电源通电后无直流输出。打开电源外壳,发现保险丝未断且电路板无明显异常;在未通电情况下测AC输入端阻值及DC输出端阻值正常,开关管、整流桥、整流管等重要元件正常,故不存在内部短路的可能,判断保护电路存在问题。此开关电源采用U3842 PWM控制芯片。经查找控制芯片资料得知,当该芯片的3端电压大于1 V时,内部电流敏感比较器输出高电平,会将PWM锁存器复位使输出关闭。通电测量U3842的3端大于1 V,6端无输出。经检查发现稳压管D2击穿(见图3,电路原理图),开关管不工作,故直流侧无电压输出。更换同型号稳压管D2,故障解除。

3.3 电源负载能力差

电源负载能力差一般都出现于老式或工作时间长的电源中。主要原因是元器件老化、开关管的工作不稳定、未及时散热等。应重点检查稳压二极管是否发热漏电、高压滤波电容损坏、整流二极管损坏等。

例:一光谱仪开机后无法完成自检并报警,且主板指示灯不断闪烁。经检查,供光谱仪主板的DC5 V电源仅2.3 V左右。断开直流5 V电源的负载,通电再次测直流5 V电源输出电压正常。初步判断此直流5 V电源带载能力差。因未带负载时,通电有直流5 V输出,应重点检查次级线圈侧输出整流电路。在5伏电源接假负载通电进行测量,发现三通稳压7805的1、2脚间电压为5.2 V,2、3脚间为2.3 V(见图4,电路原理图),故判断三通稳压管7805不正常,更换此管后故障解决。

当前,开关电源被广泛应用几乎所有的电子设备,是当今电子信息产业迅猛发展不可缺少的电源方式。研究其工作原理,掌握其维修技能,熟悉其常见故障,必将有利于减少故障维修时间,提升工作效率,提高技术人员自身技能水平。

参考文献

[1]刘建清.开关电源维修从入门到精通[M].北京:人民邮电出版社,出版时间:2010.08.

浅析开关电源的工作原理和分类 篇3

【关键词】开关电源;工作原理;分类

1.开关电源的工作原理

开关电源主要器件是开关管,但也有采用可控硅的,这两个元器件性能差不多,都是靠基极(开关管)、控制极(可控硅)上加上脉冲信号来完成导通和截止的,脉冲信号正半周到来,控制极上电压升高,开关管或可控硅就导通,由220V整流、滤波后输出的300V电压就导通,通过开关变压器传到次级,再通过变压比将电压升高或降低,供各个电路工作。振荡脉冲负半周到来,电源调整管的基极、或可控硅的控制极电压低于原来的设置电压,电源调整管截止,300V电压被关断,开关变压器次级没电压,这时各电路所需的工作电压,就靠次级本路整流后的滤波电容放电来维持,待到下一个脉冲的周期正半周信号到来时,重复上一个过程。这个开关变压器就叫高频变压器,因为他的工作频率高于50Hz。那么推动开关管或可控硅的脉冲如何获得呢?这就需要有个振荡电路产生,我们知道,NPN型晶体三极管有个特性,就是基极对发射极电压是0.7V是放大状态,0.7V以上就是饱和导通状态, -0.1V- -0.3V就工作在振荡状态,那么其工作点调好后,就靠较深的负反馈来产生负压,使振荡管起振,振荡管的频率由基极上的电容充放电的时间长短来决定,振荡频率高、输出脉冲幅度就大,反之就小,这就决定了电源调整管的输出电压的大小。那么变压器次级输出的工作电压如何稳压呢,一般是在开关变压器上,单绕一组线圈,在其上端获得的电压经过整流滤波后,作为基准电压,然后通过光电耦合器,将这个基准电压返回振荡管的基极,来调整震荡频率的高低,如果变压器次级电压升高,本取样线圈输出的电压也升高,通过光电耦合器获得的正反馈电压也升高,这个电压加到振荡管基极上,就使振荡频率降低,起到了稳定次级输出电压的稳定,这样大功率的电压由开关变压器传递,并与后级隔开,返回的取样电压由光耦传递也与后级隔开,所以前级的市电电压,是与后级分离的,是安全的,变压器前的电源是独立的,这就叫开关电源。

2.开关电源的分类

现代开关电源有两种:一种是直流开关电源;另一种是交流开关电源。这里主要介绍的只是直流开关电源,其功能是将电能质量较差的原生态电源,如市电电源或蓄电池电源,转换成满足设备要求的质量较高的直流电压。直流开关电源的核心是DC/DC转换器。因此直流开关 电源的分类是依赖DC/DC转换器分类的。也就是说,直流开关电源的分类与DC/DC转换器的分类是基本相同的,DC/DC转换器的分类基本上就是直流开关电源的分类。

2.1按输入与输出之间是否有电气隔离分类

直流DC/DC转换器按输入与输出之间是否有电气隔离可以分为两类:一类是有隔离的称为隔离式DC/DC转换器;另一类是没有隔离的称为非隔离式DC/DC转换器。

2.1.1隔离式DC/DC转换器

隔离式DC/DC转换器也可以按有源功率器件的个数来分类。单管的DC/DC转换器有正激式(Forward)和反激式(Flyback)两种。双管DC/DC转换器 有双管正激式(DoubleTransistor Forward Converter),双管反激式(Double Transistr Flyback Converter)、推挽式(Push-Pull Converter) 和半桥式(Half-Bridge Converter)四种。四管DC/DC转换器就是全桥DC/DC转换器(Full-Bridge Converter)。

2.1.2非隔离式DC/DC转换器

非隔离式DC/DC转换器,按有源功率器件的个数,可以分为单管、双管和四管三类。单管DC/DC转换器共有六种,即降压式(Buck)DC/DC转换器,升压式(Boost)DC/DC转换器、升压降压式(Buck Boost)DC/DC转换器、Cuk DC/DC转换器、Zeta DC/DC转换器和SEPIC DC/DC转换器。在这六种 单管DC/DC转换器中,Buck和Boost式DC/DC转换器是基本的,Buck-Boost、Cuk、Zeta、SEPIC式DC/DC转换器是从中派生出来的。双管DC/DC转换器有双管串接的升压式(Buck-Boost)DC/DC转换器。四管DC/DC转换器常用的是全桥DC/DC转换器(Full-Bridge Converter)。

隔离式DC/DC转换器在实现输出与输入电气隔离时,通常采用变压器来实现,由于变压器具有变压的功能,所以有利于扩大转换器的输出应用范围,也便于实现不同电压的多路输出,或相同电压的多种输出。

在功率开关管的电压和电流定额相同时,转换器的输出功率通常与所用开关管的数量成正比。所以开关管数越多,DC/DC转换器的输出功率越大,四管式比两管式输出功率大一倍,单管式输出功率只有四管式的1/4。

非隔离式转换器与隔离式转换器的组合,可以得到单个转换器所不具备的一些特性。

2.2按能量的传输来分类

按能量的传输来分,DC/DC转换器有单向传输和双向传输两种。具有双向传输功能的DC/DC转换器,既可以从电源侧向负载侧传输功率,也可以从负载侧向电源侧传输功率。

2.3按DC/DC转换器类型分类

按DC/DC转换器类型也可以分为自激式和他控式。借助转换器本身的正反馈信号实现开关管自持周期性开关的转换器,叫做自激式转换器,如洛耶尔 (Royer)转换器就是一种典型的推挽自激式转换器。他控式DC/DC转换器中的开关器件控制信号,是由外部专门的控制电路产生的。

2.4按照开关管的开关条件分类

即热式电热水器工作原理和优点 篇4

基本原理

即热式电热水器是一种利用电来加热的热水器,里面主要的发热的是一种导热性比较强的加热体,通过电力转化为热能,热能再把热量传递到水里,在高功率的状态下,短短几秒中,强大的热量可以让进来的水迅速的上升。产品优点

一、即开即热

即热式电热水器普遍功率较大,用时只要打开水龙头,数秒钟,甚至能达到1秒加

即开即热(2张)

热3秒出热水的速度,便能有温度适宜的热水供应,十分快捷方便,满足时下现代人快节奏的生活需要。对于需要瞬间或者长时间提供热水的用户如理发店、医院、学校等非常理想,最重要的是节省了人们宝贵的时间。

二、节能省电

即热式电热水器因不用提前预热,所以没有预热时的热能量散失,用时打开不用时就关闭,用多少水就放多少水,也没有贮水式热水器多加热的未用的剩余热水的能量消耗,真正做到了节能省电省水。一般来说,即热式电热水器比传统电热水器省电15%-30%。所以国家把这类产品划为节能产品。在用水、用电紧缺的情况下,重点推广这一产品无疑具有非常现实的意义。这也是广大消费者选择即热式电热水器时所重点考虑的因素。

三、安全环保

对于电热水器产品来说,人们最为担心的还是安全问题。即热式电热水器为了充分保证消费者的应用安全在这方面一般也重点做了设计,如采用非金属加热体、水电隔离技术措施,有些生产厂家的产品还设有水控电门、声光报警、专利电路、磁化防垢、超温断电、高压泄放、电子调控、温度显示、分档功率等诸多功能,多重保护,可以说为了在安全上做到万无一失,各个即热式电热水器的生产厂家是费尽了心思,下足了功夫。同时正规厂家的产品都是经过国家强制性认证的,因此安全性极高。

四、体积小巧

即热式电热水器因为不需要提前预热,所以在设计上不需要体大笨重的内胆贮水箱和保温层,大多体积小,重量轻,且易安装,节省空间、节省材料。另外,即热式电热水器中的高档产品多采用人性化设计,流线型外观,高贵典雅,受到时尚人士的欢迎。

五、水温恒定

贮水式热水器,由于是提前预热好的热水,在开始洗浴时需放水调温,水温不是凉就是热,温度即使调好后,在使用过程中用不多久水的温度就会变凉,还不得不时不时进行微调,比较麻烦。而即热式电热水器,无论多少人洗浴,只要在初始时调好水温后便会一直恒温恒流,洗起来清爽舒畅。

六、寿命较长

即热式电热水器,冷水直接通过加热体后便被加热,属于“活水”,水垢不易逗留,而洗浴时的热水温度一般不会高于55℃,(国家标准,水温不得超过55度)因而在热水器内部管路内水垢也不易形成,再有,即热式电热水器在加热过程中机器发热体温升不是很高,这样水路及发热体的损坏机率也就相应减少,所以即热式电热水器的使用寿命也比传统式电热水器较长,一般是传统电热水器的2-3倍,优质产品能达到5年以上。

各类热水器优劣对比

储水式电热水器

优点:干净卫生;安装简单、方便;功率相对较小,对电线要求低,一般家庭都能安装使用;可多路供水,既可沐浴,也可洗手、洗菜。

缺点:带一个容积大的水箱,要承重墙才能装,对于开放式的浴室还影响美观。使用前需要预热,不能连续使用超出额定容量的水,要是家庭人多,洗澡中途还得等。另外,洗完后没用完的热水会慢慢冷却,造成浪费。水温高时,易结垢,污垢清理麻烦,不清又影响发热器寿命。

燃气热水器

优点:出热水快,只需5秒钟即可;热水量可以不受限制,能多路供水;体积比储水式小。

缺点:水压不能太小,否则打不着火;燃烧耗氧气,所以要求浴室通风,避免缺氧热水器息火,严重时可导致人员窟熄;废气要确保排放到室外,避免中毒;需装烟道,影响美观。

即热式电热水器

优点:出热水快,只需3秒钟即可;热水量不受限制,可连续不断供热水;体积小,外形精致;安装、使用方便快捷;需多少热水用多少电,耗能少;恒温机型可实现多路供水。

缺点:功率高,需预留至少4平方的铜芯专线电线(部分南方用户可以使用2.5平方的电线)。

太阳能热水器

优点:安全、节能环保;可多路供水。

缺点:安装复杂,如安装不当,会影响住房的外观、质量及城市的市容市貌;维护较麻烦,因太阳能热水器安装在室外,多数在楼顶、房顶,因此相对于电热水器和燃气热水器比较难维护;阴天使用水温不够热,有排气孔,散热快,带辅助电加热的非常耗电,一般晚上用热水比较多,水温下降电加热启动,天亮了水也热了,太阳的作用也不大了;易受雷击影响。空气能(热泵)热水器

优点:干净安全;环保节能;可多路供水。

缺点:体积庞大,占地方;因地方差异,北

方地区平均气温,节能效果不明显;一般安装在楼顶或地面,对于中间楼层,安装在阳台影响美观;目前售价高。

产品特征

早期的即热式电热水器需要4平方毫米以上的铜芯线或者40A的电表,由于中国家庭电路的实际情况,却使得即热式电热水器在实际推广中并不是一帆风顺。

经过技术改良,现在的即热式电热水器,以4500瓦为例,只需要2.5平方毫米以上的标准铜芯线与25A以上的电表即可安全安装使用。这一改良使普通家庭都能方便地安装,无需对排管线路做大的改变,就能够享受到节能环保的即热式电热水器。

水流量开关的工作原理及优点 篇5

行程开关是什么?

在电气控制系统中,位置开关的作用是实现顺序控制、定位控制和位置状态的检测。用于控制机械设备的行程及限位保护。构造:由操作头、触点系统和外壳组成。

在实际生产中,将行程开关安装在预先安排的位置,当装于生产机械运动部件上的模块撞击行程开关时,行程开关的触点动作,实现电路的切换。因此,行程开关是一种根据运动部件的行程位置而切换电路的电器,它的作用原理与按钮类似。

行程开关广泛用于各类机床和起重机械,用以控制其行程、进行终端限位保护。在电梯的控制电路中,还利用行程开关来控制开关轿门的速度、自动开关门的限位、轿厢的上、下限位保护。

行程开关可以安装在相对静止的物体(如固定架、门框等,简称静物)上或者运动的物体(如行车、门等,简称动物)上。当动物接近静物时,开关的连杆驱动开关的接点引起闭合的接点分断或者断开的接点闭合。由开关接点开、合状态的改变去控制电路和机构的动作。

行程开关的作用

日常生活

行程开关的应用方面很多,很多电器里面都有它的身影。那这么简单的开关能起什么作用呢?它主要是起连锁保护的作用。最常见的例子莫过于其在洗衣机和录音机(录像机)中的应用了。

在录音机和录像机中,我们常常使用到快进或者倒带,磁带急速地转动,但是当到达磁带的端点时会自动停下来。在这里行程开关又一次发挥了作用,不过这一次不是靠碰撞而是靠磁带的张力的突然增大引起动作的。

工业

行程开关主要用于将机械位移转变成电信号,使电动机的运行状态得以改变,从而控制机械动作或用作程序控制。

行程开关真正的用武之地是在工业上,在那里它与其它设备配合,组成更复杂的自动化设备。

机床上有很多这样的行程开关,用它控制工件运动或自动进刀的行程,避免发生碰撞事故。有时利用行程开关使被控物体在规定的两个位置之间自动换向,从而得到不断的往复运动。比如自动运料的小车到达终点碰着行程开关,接通了翻车机构,就把车里的物料翻倒出来,并且退回到起点。到达起点之后又碰着起点的行程开关,把装料机构的电路接通,开始自动装车。总是这样下去,就成了一套自动生产线,用不着人管,日以继夜地工作,节省了人的体力劳动。

行程开关工作原理

滚轮式行程开关

当运动机械的挡铁(撞块)压到行程开关的滚轮上时,传动杠连同转轴一同转动,使凸轮推动撞块,当撞块碰压到一定位置时,推动微动开关快速动作。当滚轮上的挡铁移开后,复位弹簧就使行程开关复位。这种是单轮自动恢复式行程开关。而双轮旋转式行程开关不能自动复原,它是依靠运动机械反向移动时,挡铁碰撞另一滚轮将其复原。

直动式行程开关

动作原理同按钮类似,所不同的是:一个是手动,另一个则由运动部件的撞块碰撞。当外界运动部件上的撞块碰压按钮使其触头动作,当运动部件离开后,在弹簧作用下,其触头自动复位。

浅谈压力开关的工作原理 篇6

压力开关是一种简单的压力控制装置,当被测压力达到额定值时,压力开关可发出警报或控制信号。

压力开关的工作原理是:当被测压力超过额定值时,弹性元件的自由端产生位移,直接或经过比较后推动开关元件,改变开关元件的通断状态,达到控制被测压力的目的。

压力开关采用的弹性元件有单圈弹簧管、膜片、膜盒及波纹管等。

开关元件有磁性开关、水银开关、微动开关等。

压力开关的开关形式有常开式和常闭式两种。

压力开关用在空压机上面主要是来调节空压机的起停状态,通过调节储气罐内的压力来让空压机停机休息,对机器有保养作用.在空压机工厂调试的时候,根据客户需要调节到指定压力,然后设定一个压差.例如,压缩机开始启动,向储气罐打气,到压力10kg的时候,空压机停机或者卸载,当压力到7kg的时候空压机又开始启动,此间有一个压力差,这个过程就可以让压缩机休息一下,达到保护空压机的作用.由电动机直接驱动压缩机,使曲轴产生旋转运动,带动连杆使活塞产生往复运动,引起气缸容积变化。由於气缸内压力的变化,通过进气阀使空气经过空气滤清器(消声器)进入气缸,在压缩行程中,由於气缸容积的缩小,压缩空气经过排气阀的作用,质量流量计经排气管,单向阀(止回阀)进入储气罐,当排气压力达到额定压力0.7MPa时由压力开关控制而自动停机。当储气罐压力降至0.5--0.6MPa时压力开关自动联接启动

随着电子技术和信息技术的飞速发展,压力测量和自动控制技术已深入到人们生活和工作的各个领域,作为压力量的控制方式之一的压力开关已不仅仅局限于对某一点压力的开闭式两态控制,而是在开关控制的基础上要同时能够实现分辨压力大小,对控制点连续设定,进行远距离信号传输等功能,因此电子压力开关代替各种机械式压力开关已逐渐成为应用的主流。

电子压力开关基本原理

电子压力开关主要采用压力传感器进行压力采样,通过压力传感器直接将非电量—压力转换为可直接测量的电量—电压或电流,再通过信号调理电路对传感器信号进行放大和归整处理,最后通过比较电路,使得该器件在所设定的压力门限上,输出电平是某一逻辑状态,这个逻辑电平可输入到微控制器,驱动后部电路或控制电开关。用户可以通过设定电平转换门限来决定压力开关的动作的压力值,质量流量计而且可以通过放大和归整处理后的电信号对压力进行实时监测和远距离传输。

电子压力开关DS200结合了以下几项特色:精密的压力变送器,智能压力开关和数字显示功能。其应用领域贯穿于气体力学到液压领域,在精密控制领域也得到广泛应用。其显著特点就是它的稳定性。

DS200可用于任何能与不锈钢和FKM兼容的气体和液体测量

系统压力由四位LED显示。此外,DS200也支持通过显示板上的按钮对设置保护,两个开关输出显示设置和开关输出等现场编程。

在常压范围的0~100%可以自由设置点。

各流量计工作原理、优缺点分析 篇7

V型锥流量计属高精度、高稳定性的新型差压式流量仪表。和其他差压式仪表一样,也是基于流动连续性原理和伯努利方程来计算流体工况流量的。我们知道在同一密闭管道内,当压力降低时,速度会增加,当介质接近锥体时,其压力为P+,在介质通过锥体的节流区时,速度会增加,压力会降低为P-,如图一所示,P+和P-都通过V型锥形流量计的取压口引到差压变送器上,流速发生变化时,差压值会随之增大或减小。也就是说对于稳定流体,流量的大小与差压平方根成正比。当流速相同时,锥体节流面积越大,则产生的差压值也越大。

测量介质

V型锥流量计主要用于煤气(焦炉煤气、高炉煤气、发生炉煤气),天然气(包括含湿量5%以上的天然气),各种碳氢化合物气体,包括含湿的HC气体,各种稀有气体,如氢、氦、氩、氧、氮等,湿的氯化物气体,空气,包括含水,含其它尘埃的空气,烟道气;饱和蒸气,过热蒸汽;油类,包括原油(在一定的粘度下)、燃料油、含水乳化油等,水,包括净水、污水,各种水溶液,包括盐、碱水溶液,含蜡、含有水,含油、含沙的水。

优点

1.安装直管段要求低

伯努力方程要求受测流体为理想流体,在实际应用中这是根本不可能的,很多情况会造成流体分布不均匀,如弯头,阀门,缩径,扩径,泵,三通等等,对其它仪表而言,这是一个很难解决的问题。V锥流量计可在极为恶劣的情况下均匀流体分布,如在紧邻仪表上游有单弯管,双弯管,经过锥体“整流”后的流体分布比较均匀可保证仪表在恶劣的条件下获得较高的测量精度,由于V型流量计可均匀流体分布曲线,因此同其它类型的差压流量计相比,对上下游直管段的要求小,建议安装时在上游留0-3D的直管段,在下游留0-1D的直段管。当用户的管道尺寸大,管道价格高或直管段不够的情况下,V锥型流量计将是最佳选择。在过去十年内,对V型流量计的上游有一个90℃的单弯管或两个不在一个平面上的双弯管的情况进行了测试,测试结果表明,V锥型流量计可在紧邻它的地方装有一个弯管或不在同一个平面上的双弯管而不会对测量精度有影响。这对那些大口径,费用昂贵的管路用户,或较短运行管路的用户带来好处。

2、量程比很宽

可以测量较低雷诺数范围(Re≥8000)的流量(小流量)。

典型量程比是10∶1,选择合适的参数,可以做到50∶1。由于V锥体悬挂在管道的中央,直接与高流速区域产生相互作用,迫使高流速区域与靠近管壁的低流速混合;当流量减小时,V锥继续与管道内的最大流速产生相互作用,在其它差压仪表可能检测不出差压信号时,V锥传感器仍然能够产生差压信号低到8000。这是V锥流量计在检测小流量时的一个最大优点。

3、高精度

V锥传感器的一次元件精度为±0.5%。系统精度取决于V锥传感器的精度等级和差压变送器、二次仪表的精度等级等。

4、重复性好

V锥传感器的重复性优于0.1%

5、V锥传感器耐磨损,传感器长期稳定性能好

由于V锥体的外形是收缩流体,在锥体表面产生真空效应,不会对突变表面产生撞击,沿锥体表面形成分界层,引导流体离开β边。这意味着β边不会遭到脏污流体的磨损,因此β系数保持不变,V锥传感器具有长期稳定性能好的特点。

6、信号稳定性好

差压检测一般都有“信号波动”,即使在流量稳定情况下,一次元件产生的信号也会由于干扰而有一定的波动。对于V锥传感器,流体通过V锥,在V锥体后面形成短的涡流,产生低振幅,高频率信号,转换成稳定的V锥信号。其信号波动是孔板的1/10。

7、永久压力损失小

因为流体对突变V锥的平滑表面没有撞击,因此V锥传感器的永久压损比孔板低。同样,由于V锥信号的稳定性,同样流量的满量程V锥差压信号比其它差压仪表低。同样的β值,其压损是孔板的1/3~1/5。

8、V锥体β系数计算范围宽

由于V锥传感器的V锥独特的几何形状,使得它的β系数范围宽,标准的β系数范围:0.45, 0.55, 0.65, 0.75,0.85。

9、V锥传感器不堵塞,不粘附,无滞留死区,适用于脏污介质的流量测量

由于V锥传感器具有自清洁的功能,不会在管内有流体中的颗粒、残渣、凝结物沉积的滞留区域,适用于脏污流体的流量测量,比如:焦炉媒气、高炉媒气、原料油、渣油等。

10、可以测量高温高压的介质

工作温度最高850℃,最大压力40MPa。

11、规格齐全,安装方式灵活

可选择法兰式、对夹式、直接焊接式等。管径从15mm~2000mm。缺点

当然,作为差压流量计的一种,它由于成本关系而并不能完全取代孔板、文丘里等传统差压流量计的位置。相比涡街流量计、电磁流量计等,它又有安装导压管等劣势。电磁流量计

工作原理

电磁流量计是一种应用法拉第电磁感应定律的流量计,其传感器主要由内衬绝缘材料的测量管,穿通测量管壁安装的一对电极和用以产生工作磁场的一对线圈及铁芯组成。当导电流体流经传感器测量管时,在电极上将感应与流体平均流速成正比的电压信号。该信号经转换器放大处理,直接显示流量及总量并可输出模拟、数字信号。测量介质

测量各种酸、碱、盐等腐蚀液体;各种易燃,易爆介质;各种工业污水,纸浆,泥浆等。电磁流量计不能用于测量气体、蒸气以及含有大量气体的液体.不能用来测量电导率很低的液体介质,不能测量高温高压流体。

优点

1、电磁流量计可用来测量工业导电液体或浆液。

2、无压力损失。

3、测量范围大,电磁流量变送器的口径从2.5mm到2.6m。

4、电磁流量计测量被测流体工作状态下的体积流量,测量原理中不涉及流体的温度、压力、密度和粘度的影响。

5、无节流部件,因此压力损失小,减少能耗,只与被测流体的平均速度有关,测量范围宽;只需经水标定后即可测量其他介质,无须修正,最适合作为结算用计量设备使用。由于技术及工艺材料的不断改进,稳定性、线性度、精度和寿命的不断提高和管径的不断扩大,对于固液两相的介质的测量采用了可更换电极以及刮刀电极的方式,解决了高压(32MPA)、耐腐蚀(防强酸、碱衬里)介质的测量问题,以及口径的不断扩大(最大作到 3200MM 口径),寿命的不断增长(一般大于 10 年),电磁流量计得到越来越广泛的应用,其成本也得到了降低,但整体价格特别是大管径的价格仍较高,因此在流量仪表的采购中有重要的地位。

缺点

1、电磁流量计的应用有一定局限性,它只能测量导电介质的液体流量,不能测量非导电介质的流量,例如气体和水处理较好的供热用水。另外在高温条件下其衬里需考虑。

2、电磁流量计是通过测量导电液体的速度确定工作状态下的体积流量。按照计量要求,对于液态介质,应测量质量流量,测量介质流量应涉及到流体的密度,不同流体介质具有不同的密度,而且随温度变化。如果电磁流量计转换器不考虑流体密度,仅给出常温状态下的体积流量是不合适的。

3、电磁流量计的安装与调试比其它流量计复杂,且要求更严格。变送器和转换器必须配套使用,两者之间不能用两种不同型号的仪表配用。在安装变送器时,从安装地点的选择到具体的安装调试,必须严格按照产品说明书要求进行。安装地点不能有振动,不能有强磁场。在安装时必须使变送器和管道有良好的接触及良好的接地。变送器的电位与被测流体等电位。在使用时,必须排尽测量管中存留的气体,否则会造成较大的测量误差。

4、电磁流量计用来测量带有污垢的粘性液体时,粘性物或沉淀物附着在测量管内壁或电极上,使变送器输出电势变化,带来测量误差,电极上污垢物达到一定厚度,可能导致仪表无法测量。

5、供水管道结垢或磨损改变内径尺寸,将影响原定的流量值,造成测量误差。如100mm口径仪表内径变化1mm会带来约2%附加误差。

6、变送器的测量信号为很小的毫伏级电势信号,除流量信号外,还夹杂一些与流量无关的信号,如同相电压、正交电压及共模电压等。为了准确测量流量,必须消除各种干扰信号,有效放大流量信号。应该提高流量转换器的性能,最好采用微处理机型的转换器,用它来控制励磁电压,按被测流体性质选择励磁方式和频率,可以排除同相干扰和正交干扰。但改进的仪表结构复杂,成本较高。

7、价格较高。

涡街流量计 工作原理

涡街流量计的原理是在流量计管道中,设置一阻流件,当流体流经阻流件时,由于阻流件表面的阻流作用等原因,在其下游会产生两列不对称的旋涡,这些旋涡在阻流件的侧后方分开,形成所谓的卡门(Karman)旋涡列,两列旋涡的旋转方向是相反的,卡门从理论上证明了当h/L=0.281(h为两旋涡列之间的宽度,L为两个相邻旋涡间的距离)时,旋涡列是稳定的,在此情况下,产生旋涡的频率f与流量计管道中流体流速υ呈线性关系。测量介质

涡街流量计,主要用于工业管道介质流体的流量测量,如气体、液体、蒸气等多种介质。其特点是压力损失小,量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。优点

1、涡街流量计无可动部件,测量元件结构简单,性能可靠,使用寿命长。

2、涡街流量计测量范围宽。量程比一般能达到1:10。

3、涡街流量计的体积流量不受被测流体的温度、压力、密度或粘度等热工参数的影响。一般不需单独标定。它可以测量液体、气体或蒸汽的流量。

4、它造成的压力损失小。

5、准确度较高,重复性为0.5%,且维护量小。缺点

1、涡街流量计工作状态下的体积流量不受被测流体温度、压力、密度等热工参数的影响,但液体或蒸汽的最终测量结果应是质量流量,对于气体,最终测量结果应是标准体积流量。质量流量或标准体积流量都必须通过流体密度进行换算,必须考虑流体工况变化引起的流体密度变化。

2、造成流量测量误差的因素主要有:管道流速不均造成的测量误差;不能准确确定流体工况变化时的介质密度;将湿饱和蒸汽假设成干饱和蒸汽进行测量。这些误差如果不加以限制或消除,涡街流量计的总测量误差会很大。

3、抗振性能差。外来振动会使涡街流量计产生测量误差,甚至不能正常工作。通道流体高流速冲击会使涡街发生体的悬臂产生附加振动,使测量精度降低。大管径影响更为明显。

4、对测量脏污介质适应性差。涡街流量计的发生体极易被介质脏污或被污物缠绕,改变几何体尺寸,对测量精度造成极大影响。

5、直管段要求高。专家指出,涡街流量计直管段一定要保证前40D后20D,才能满足测量要求。

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