微型液體流量計

熱水器流量計 咖啡機流量計 微型流量計 
微小型咖啡機流量計 ： 鄭生
微小型咖啡機流量計是采用固定的小容積來反復計量通過流量計的流體體積。所以，在容積式流量計內(nèi)部必須具有構(gòu)成一個標準體積的空間，通常稱其為容積式流量計的“計量空間"或“計量室"。這個空間由儀表殼的內(nèi)壁和流量計轉(zhuǎn)動部件一起構(gòu)成。容積式流量計的工作原理為：流體通過流量計，就會在流量計進出口之間產(chǎn)生一定的壓力差。流量計的轉(zhuǎn)動部件(簡稱轉(zhuǎn)子)在這個壓力差作用下特產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，并將流體由入口排向出口。在這個過程中，流體一次次地充滿流量計的“計量空間"，然后又不斷地被送往出口。在給定流量計條件下，該計量空間的體積是確定的，只要測得轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動次數(shù)。就可以得到通過流量計的流體體積的累積值。
設(shè)流量計計量空間體積為v，一定時間內(nèi)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動次數(shù)為N，則在該時間內(nèi)流過的流體體積為：
V＝N×v （1）
再設(shè)儀表的齒輪比常數(shù)為 a， a的值由傳遞轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的齒輪組的齒輪比和儀表指針轉(zhuǎn)動一周的刻度值所確定。若儀表指示值為I，它與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動次數(shù)N的關(guān)系為
I＝ a× N （2）
由式(1)和(2)可得在一定時間內(nèi)通過儀表的流體體積與儀表指示值的關(guān)系
V＝ (v/a) I
為了適應生產(chǎn)中對流量測量的各種不同介質(zhì)和不同工作條件的要求，產(chǎn)生了各種不同型式的容積式流量計。其中比較常見的有齒輪型、旋翼型和旋轉(zhuǎn)活塞型等三種型式，本文主要旋翼型流量計的工作方式及器件的推薦。  微型液體流量計
旋翼型容積式流量計的工作原理是：流體從表殼進水口切向沖擊葉輪使之旋轉(zhuǎn)，然后通過齒輪減速機構(gòu)連續(xù)記錄葉輪的轉(zhuǎn)數(shù)，從而記錄流經(jīng)流量計的累積流量。
這種結(jié)構(gòu)本身沒有計時單元，因此需要在處理電路要增加定時電路。如果將旋翼頂端安裝上磁鐵，采用霍爾傳感器來計數(shù)，則形成霍爾效應流量計，結(jié)構(gòu)如下圖所示：
隨著單片機技術(shù)的成熟應用，使流量計的計數(shù)、流量換算變得更加簡單和準確。
在霍爾效應容積式流量計中霍爾效應傳感器起到至關(guān)重要的作用，是準確計量的保證，我們推薦型號HAL-S632。HAL-S632 是CMOS工藝生產(chǎn)的差分霍爾開關(guān)。傳感器內(nèi)部包括2個溫度補償?shù)幕魻柋P（間距2.25mm），具有有效偏置補償、帶施密特觸發(fā)器的差分放大器和一個開漏輸出的晶體管。HAL-S32響應磁場的空間差異，兩個霍爾盤（S1,S2）上的霍爾電壓被一個差分放大器放大，差分信號與內(nèi)部施密特觸發(fā)器的實際開關(guān)水平比較，然后，驅(qū)動晶體管的開關(guān)。
微小型咖啡機流量計主要性能： 
l 兩個霍爾盤間距：2.25 mm
2 工作電壓2.5 V to 24 V
3 過壓保護
4 VDD-pin反向電壓保護
5 通過溫度關(guān)斷實現(xiàn)輸出短路保護
6 工作磁場：直流 to 10 kHz
7 輸出變低隨封裝前南極磁場強度變化，S1的磁通大于S2的磁通
8 片上溫度補償電路使得磁參數(shù)受溫度和供電影響的偏移zui小
9 由溫升引起的磁通密度的減少可以內(nèi)置負溫度系數(shù)磁滯損失系數(shù)進行補償
l0 EMC 符合 ISO 7637標準
微小型咖啡機流量計應用舉例：
飲料機流量測量、數(shù)字式水表、數(shù)字式燃氣表、水處理、制冷設(shè)備/熱交換設(shè)備、化學計量系統(tǒng)等等