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SMC氣動(dòng)知識(shí)小講堂13-流量開關(guān)
點(diǎn)擊次數(shù):1407 發(fā)布時(shí)間:2019-09-26
書接上文,天籌告訴小編,上期留言充分說明了大家都有扎實(shí)的基本功,很欣慰。
不過,他還想問問大家:盛夏,你正愜意地坐在涼風(fēng)習(xí)習(xí)的控制室中,突然,你收到系統(tǒng)郵件,通知你熱軋車間某個(gè)管路異常,需要對(duì)流量開關(guān)進(jìn)行調(diào)試。此時(shí),你該怎么做才不會(huì)這樣?
天籌只要一招就能解決,包教包會(huì),不額外收費(fèi)哦。向你推薦具有IO-Link通訊功能的流量開關(guān)。在現(xiàn)場(chǎng)初次設(shè)定的參數(shù)設(shè)定都會(huì)上傳存儲(chǔ)在IO-Link Master中。后續(xù)如需調(diào)試,可通過現(xiàn)場(chǎng)總線來實(shí)現(xiàn)IO-Link的遠(yuǎn)程設(shè)定。不再需要奔赴設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)操作,smc氣缸官網(wǎng)絕對(duì)為你開啟輕松工作新姿勢(shì)。
心動(dòng)了沒有,這些具備IO-Link功能的產(chǎn)品,SMC有壓力開關(guān)、流量開關(guān)、位置開關(guān)…等等,你流量開關(guān)還不清楚?
這有何難,有我天籌。
流量開關(guān)篇什么是流量開關(guān)
流量開關(guān),顧名思義用來檢測(cè)空氣、水等流體的。基本原理類似壓力開關(guān):某個(gè)被監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)達(dá)到預(yù)設(shè)值就發(fā)生通或者斷的變化。而此次,這個(gè)值從壓力變成了流量。
流量開關(guān)如何工作
這是較為常見的氣體用流量開關(guān)原理,傳感器開關(guān)內(nèi)部設(shè)有熱敏電阻和溫度傳感器。
SMC產(chǎn)品中,較為典型為PF2A系列流量開關(guān)。
詳細(xì)原理說明,請(qǐng)下拉查看
原理說明
流體進(jìn)入管路后,降低了管路內(nèi)的溫度,(流速檢知元件)熱敏電阻感知后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(cè)定電阻值便可檢測(cè)出流體的流速,而后經(jīng)過計(jì)算,就可得出流量。
PS :此流量開關(guān)的指示流量以轉(zhuǎn)換成基準(zhǔn)狀態(tài)下(0℃和101.3kPa)的體積流量(L/min)
此外,由于流體帶走了熱敏電阻的熱量,所以為了補(bǔ)償流體溫度及環(huán)境溫度,傳感器內(nèi)還設(shè)有溫度傳感器,在使用溫度范圍內(nèi),可以穩(wěn)定地測(cè)量。
小編貼士
對(duì)于SMC的傳感器來說,+A為“空氣用 ”,比如PF2A。而PF2W該對(duì)應(yīng)什么?+W就是“水用 ”。
此類原理的流量開關(guān)主要應(yīng)對(duì)微小流量的氣體。大的不同點(diǎn)是使用了MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))芯片,還是SMC自行研發(fā)的哦。
SMC產(chǎn)品中,較為典型為PFM系列流量開關(guān)。
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原理說明
該芯片由:膜加熱器(Rh),上流/下流側(cè)傳感器(Ru/Rd),作為氣體測(cè)溫用的環(huán)境溫度傳感器(Ra)共同構(gòu)成。
在芯片中央熱源上有一個(gè)懸浮的熱氣團(tuán),兩邊的溫度分布均勻,也有相同的電阻值。當(dāng)有氣體流入,氣團(tuán)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(dòng)氣體流速成比例,通過測(cè)定其電阻值,進(jìn)行演算處理,可以得出氣體的流動(dòng)方向和流速。
類似于熱電阻傳感器原理,Ra作為氣體的溫度或環(huán)境溫度的補(bǔ)償使用。
該原理的流量開關(guān),抗異物能力強(qiáng),設(shè)定流量范圍小,用于一般工業(yè)機(jī)械的冷卻水裝置。
SMC產(chǎn)品中,較為典型為IFW5系列流量開關(guān)。
原理說明
水在流動(dòng)時(shí),閥體節(jié)流孔前后產(chǎn)生壓差,使得流量壓力開關(guān)的上下膜片感知,引起閥桿的上下移動(dòng),從而起到調(diào)節(jié)作用。
該原理來自于卡門渦街現(xiàn)象,它在1912年,由美國(guó)物理學(xué)家卡門先研究。
SMC產(chǎn)品中,較為典型為PF3W系列流量開關(guān)。
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原理說明
在流場(chǎng)中放一個(gè)細(xì)長(zhǎng)體,在一定雷諾數(shù)Re范圍內(nèi),在細(xì)長(zhǎng)體的下游會(huì)產(chǎn)生一堆交替出現(xiàn)的漩渦。此漩渦的頻率與流體速度成比例,通過測(cè)量漩渦的頻率可以測(cè)量出流體的流量。
PS:流體雷諾數(shù)是流體力學(xué)中的概念, 指流體在運(yùn)動(dòng)過程中其慣性力與粘滯力的比值。
設(shè)計(jì)靈感來自于法拉第電磁感應(yīng)定律,用于減少流路壓損而設(shè)計(jì)的水用流量開關(guān)。
SMC產(chǎn)品中,較為典型為L(zhǎng)FE系列流量開關(guān)。
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原理說明
根據(jù)電磁感應(yīng)定律:磁場(chǎng)中導(dǎo)電體橫向切割磁力線,則產(chǎn)生與其速度相關(guān)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。
由于,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(E)與流速(V)和磁感應(yīng)強(qiáng)度(B)的乘積成正比。通過感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(E)的換算,可獲得體積流量。
流量開關(guān)的選擇
到了說干貨的時(shí)候~\(≧▽≦)/~,在何種場(chǎng)景下,該選哪類產(chǎn)品合適。以SMC產(chǎn)品為例,通常我們從如下幾個(gè)方面考慮:
1適用流體
首先,肯定要分清楚,我們對(duì)哪類流體做監(jiān)測(cè)。流量開關(guān)可以根據(jù)對(duì)應(yīng)的流體,分為如下三種,具體對(duì)應(yīng)哪些氣體和液體,詳加下圖。
2適用流量范圍
說完定性,再說定量。也就是流量的適用范圍。
樣本都會(huì)標(biāo)明產(chǎn)品的流量范圍。在這里必須說明,這里所指的流量,是瞬時(shí)流量——指流體在單位時(shí)間內(nèi)通過管道橫截面積的流體數(shù)量。
SMC的產(chǎn)品,流量從小到大,可廣泛應(yīng)用多種領(lǐng)域。
根據(jù)不同的使用場(chǎng)合,選擇合適的產(chǎn)品:
大流量適用于空氣等流體的總管路流量監(jiān)控、管理上。小流量則使用在對(duì)于單個(gè)支路流體的精確控制。
此外,當(dāng)我們需要把對(duì)流量進(jìn)行總體把控,除了需要知道(瞬時(shí))流量,我們也需要了解累計(jì)流量——現(xiàn)場(chǎng)液體、氣體等通過某一管道的瞬時(shí)流量在一定時(shí)間內(nèi)的累積值。
3流體重復(fù)精度
以PF3A7□H系列為例,重復(fù)精度對(duì)應(yīng)的數(shù)值顯示為:“±1%F.S.”
所謂F.S. 是指滿量程, 也即為“full span”的簡(jiǎn)寫。對(duì)于PF2A系列而言,就是精度是滿量程的±1%。
小編貼士
同一產(chǎn)品根據(jù)使用的流體不同、輸出方式不同、安裝方式不同,也會(huì)有不同的精度。大家在選擇的時(shí)候,要注意仔細(xì)查看樣本,了解具體參數(shù)再做選擇。
4其他參考值
此外,還要考量輸出方式(開關(guān)量or模擬輸出量),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(hào)。這些原則和壓力傳感器基本都是一致的。
貼心的我留下往期鏈接:《氣動(dòng)小講堂12-壓力傳感器》,有需要的小伙伴,可以點(diǎn)開了解。
流量傳感器的應(yīng)用場(chǎng)合
流量傳感器的使用初衷,與壓力傳感器略有差異,除了對(duì)于流路流體的精準(zhǔn)測(cè)量外,還有對(duì)整體流路的監(jiān)控,通過可視化技術(shù),對(duì)用氣設(shè)備系統(tǒng)的能耗全過程分析,通過各類優(yōu)化及規(guī)范手段,提高能源利用效率,降低能耗,實(shí)現(xiàn)節(jié)能的效果。
1氣路監(jiān)控
利用流量開關(guān)PF3A7□H系列,通過對(duì)主管路及各個(gè)裝置的支管路進(jìn)行流量管理,掌握每臺(tái)裝置流過的流量狀況。便可分析如何減少流量,采取必要的改善對(duì)策,達(dá)到節(jié)氣的目的。
2水路監(jiān)控
常使用在焊槍,焊接機(jī)器人、以及溫控器的冷卻水控制。
以焊機(jī)為例,用流量開關(guān)LFE系列測(cè)定冷卻水(即水溶性冷卻液)的流量。不焊接時(shí)切斷該閥停止冷卻水供應(yīng),則可大大節(jié)省冷卻水。
3微小工件的吸著確認(rèn)
使用對(duì)像是半導(dǎo)體行業(yè)的晶片,只有1mm-5mm的微小工件,由于吸著前后的正空壓力差很小,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(guān),由于流量差異大,易判斷工件是否被吸著。
到此,我們對(duì)于流量傳感器相關(guān)的知識(shí)就介紹完了。
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