水流量传感器的工作原理、选型技巧及其应用

传感器在当今的自动系统中起着至关重要的作用。作为一种小型、低成本且可靠的设备，传感器易于嵌入到较大的电子设备中，今天，我们可以在市场上找到各种类型的传感器。随着技术的进步，传感器的功能和尺寸也在不断发展，从厘米单位的早期尺寸开始，传感器的尺寸已经缩小到纳米级。传感器还解决了电子和电气工程的许多挑战，例如查找环境光的强度、确定炉子的温度、计算周围的湿度等。其中，水流量传感器为测量液体的流量提供了一种了不起的解决方案。 　　

巨大的工业厂房、商业和住宅建筑需要大量的水供应，公共供水系统用于满足该要求。为了监视所供应和使用的水量，必须测量水的流速，为此使用了水流量传感器。 　　

水流量传感器安装在水源或管道上，以测量水的流速并计算流过管道的水量，水的流速以每小时升或立方米来衡量。水流量传感器由一个塑料阀组成，水可以从中通过，带有霍尔效应传感器的水转子可以感应并测量水流。当水流过阀门时，它使转子旋转，这样，可以观察到电动机速度的变化。霍尔效应传感器将该变化计算为脉冲信号输出，因此，可以测量水的流速。 　　

该传感器工作背后的主要工作原理是霍尔效应。根据该原理，在该传感器中，由于转子的旋转而在导体中感应出电压差，该感应的电压差垂直于电流。当动风扇由于水流而旋转时，它使转子旋转，从而感应出电压，该感应电压由霍尔效应传感器测量，并显示在LCD显示屏上。 　　

水流量传感器可以与热水、冷水、温水、清洁水和脏水一起使用，这些传感器具有不同的直径和不同的流量范围。这些传感器可以轻松地与Arduino等微控制器接口，为此，需要用于处理的Arduino微控制器板、霍尔效应水流传感器、16×2 LCD显示屏和面包板连接线，传感器放置在水源入口处或管道的开口处。 　　水流量传感器包含三根导线，红色电线与电源电压连接，黑色电线接地，黄色电线收集霍尔效应传感器的输出。对于电源电压，需要5V至18V的DC。水流量传感器可以通过测量速度或位移来测量水的流速。这些传感器还可以像水一样测量水的流量，例如在乳业中测量牛奶等。 　　

根据其直径和测量方法，可以使用各种类型的水流量传感器。一种划算的、最常用的水流传感器是桨轮传感器，它可以与类似水的液体一起使用。对于没有直管作为入口的应用类型，使用正排量流量计，这种水流传感器也可以用于粘性液体。为了处理可能导电的脏水和废水，使用电磁流量计。对于诸如污水，泥浆和其他脏液体的应用，使用超声波流量计。 　

另外，在选择水流量传感器的时候，有五个选型技巧需要考虑。 　　

第一、精度等级。水流量传感器精度等级通常都比较高，通常情况下精度越高对现场的运用环境越灵敏。从经济效益上面来说，不要一味寻求高的精度等级。关于大口径流量的场合，如西气东输工程中，就要挑选高精度的传感器，而关于运送量很小又需计量的场合则能够挑选通常的涡轮流量传感器。 　　

第二、密度。密度的稳定性对水流量传感器的计量准确度影响很大，关于常常改变密度的场合，还需对流量系数采纳批改的办法的处置，特别关于低流量区域。 　　

第三、流量规模。水流量传感器流量规模的挑选直接影响着它的精确度和运用年限，它还决议着流量传感器口径的挑选。挑选流量规模通常依照如下原则：最小流量应大于等于外表能够丈量的最小流量，最大流量应小于等于外表能够丈量的最大流量；关于不间断作业小于八小时的场合，其最大流量应为实践最大流量的1.3倍左右；关于不间断作业超越八小时的场合，其最大流量应为实践最大流量的1.4倍以上；最小流量应为实践最小流量的0.8倍为最佳。 　　

第四、压力丢失。压力丢失越小，气体在活动过程中的能量消耗就越小，这样能够节约能源、下降运送本钱，进步利用率。所以在挑选的时分，尽量挑选压力丢失小的涡轮流量传感器。通常，选用半椭球体前导流器的涡轮流量传感器比锥体的前导流器的涡轮流量传感器压力丢失要小。 　　

第五、布局方法。布局方法选用以上三种办法断定:内部布局最佳选用反推式涡轮流量传感器，由于该布局在必定流量规模内可使叶轮处于浮游状况，轴向不存在接触点，无端面冲突和磨损，可延长轴承的运用寿命;关于水平布局装置的流量传感器，它与管道衔接办法能够是法兰衔接、螺纹衔接和夹装衔接;关于笔直布局装置的流量传感器只能选用螺纹衔接。