热导式流量开关(Thermal Flow Switch)通过检测流体带走热量的能力变化来判断流量状态,适用于液体或气体流量监测。其参数设置需结合热导原理和实际工况,以下是详细的设置步骤及注意事项:
一、热导式流量开关的工作原理
1. 传感器结构:包含加热元件和温度传感器(RTD或热电偶)。
2. 热扩散原理:
- 无流量时,加热元件周围温度较高,传感器检测到稳定温差。
- 有流量时,流体带走热量,导致温差减小,流量越大,温差变化越明显。
3. 输出信号:通过温差变化触发继电器开关或输出模拟信号(如4-20mA)。
二、关键参数设置步骤
1. 安装前准备
- 流体匹配性:确认开关材质(如316不锈钢、PTFE)是否耐受流体腐蚀。
- 安装位置:
- 优先安装在水平管道,避免气泡或颗粒物堆积(液体)或冷凝(气体)。
- 保证直管段(前10D后5D,D为管径),远离阀门、泵或弯头。
- 接线检查:确保电源电压(通常24VDC)与开关匹配,继电器输出线正确连接。
2. 基础参数设置
- 流量单位:通过按键或软件选择单位(L/min、m³/h、SCFM等)。
- 流量阈值(设定点):
- 液体:根据泵的最小保护流量或工艺要求设定(如5L/min)。
- 气体:需考虑压力-流量换算(标准状态与实际工况的转换)。
- 输出模式:选择常开(NO)或常闭(NC)触点,或模拟量输出范围(如4-20mA对应0-50L/min)。
3. 灵敏度调整(温度差ΔT)
- ΔT设定:温差阈值决定动作点。例如:
- 默认ΔT=10℃:当流量导致温差降至10℃时触发报警。
- 调整方法:
1. 在无流量状态下,记录初始温差ΔT0(如加热元件与流体温差为20℃)。
2. 通入目标流量,观察ΔT下降值(如降至8℃)。
3. 设置ΔT阈值介于ΔT0和当前值之间(如ΔT=12℃触发报警)。
4. 温度补偿
- 流体温度变化影响:流体自身温度波动可能干扰温差测量。
- 启用补偿功能:
- 输入流体基准温度(如液体常温25℃,高温工况需额外传感器)。
- 自动修正温差计算,避免误触发。
5. 响应时间与延时
- 响应时间:热导式通常响应较快(1-3秒),但可设置延时避免瞬时波动误动作。
- 液体:延时2-5秒。
- 气体:延时1-3秒(气体流量变化更快)。
6. 校准流程
1. 零点校准:在无流量状态下,执行“零点校准”消除环境温度影响。
2. 满量程校准:
- 通入已知流量(如10L/min),调整输出信号或ΔT阈值匹配实际值。
- 使用标准流量计比对,微调至误差<±3%。
三、注意事项
1. 介质特性影响:
- 液体:黏度高(如油类)会导致散热慢,需降低ΔT阈值。
- 气体:压力或密度变化需重新校准(如压缩空气vs.天然气)。
2. 气泡与杂质:
- 液体中气泡会误触发流量信号,安装时需排气。
- 含颗粒流体需加装过滤器,防止传感器积垢。
3. 环境温度:
- 避免高温环境(>80℃)直接暴露,可能损坏电子元件。
- 低温流体(如液氮)需选择耐低温型号。
四、常见问题处理
| 问题 | 可能原因 | 解决方案
| 无流量时误触发 | 环境温度波动大 | 启用温度补偿功能,重新校准零点。 |
| 流量达到设定值不动作 | ΔT阈值过高或传感器污染 | 清洁传感器,降低ΔT阈值。 |
| 输出信号不稳定 | 电源干扰或接线松动 | 检查屏蔽线接地,紧固接线端子。 |
| 气体流量测量偏差 | 未进行压力/温度补偿 | 输入实际工况压力值,启用补偿算法。 |
五、示例设置(水系统保护)
1. 工况:水泵最小保护流量5L/min,管道DN25,水温20-40℃。
2. 参数设置:
- 流量阈值:5L/min。
- ΔT阈值:12℃(无流量时ΔT=18℃,5L/min时ΔT=10℃)。
- 延时时间:3秒。
- 温度补偿:启用,基准温度30℃。
3. 测试:通入4L/min持续5秒,确认继电器报警;升至6L/min后复位。
热导式流量开关的核心是合理设置ΔT阈值和温度补偿。若工况复杂(如多组分气体或高温液体),建议联系厂家提供介质特性参数进行定制校准。 |