流量開關完整指南

流量開關是一種用於監測液體、空氣或其他氣態媒體在管道、系統或回路中的流量和壓力的裝置。

這些開關或感測器可用於監測一段時間內的流量，或設置為連續監測總流量。從技術上講，如果設備僅記錄並顯示信息，那麼流量計或指示器可能並不一定是真正的「開關」，更正確地說，它應該被稱為計量器或指示器。

然而在大多數情況下，它們能夠觸發系統中其他部件的操作或啟動/停止其他部件（例如泵），以調整流量和壓力，使其達到所需和預設的水平，這才是真正的流量開關。

要了解流量開關的工作原理和功能，我們需要先了解一下典型流量開關或感測器的核心組件。

許多類型的流量開關包括一個划槳或磁性觸發器（主要裝置），它與一個電路相連並安裝在液體或氣體通過的通道中，這個划槳會被流過的物質移位或旋轉，並將讀數信號發送回一個名為傳感器的二次元件，傳感器將來自划槳的原始信號以可讀格式傳送給一個發射器，發射器依次將這個讀數與一組預定的參數進行比較，並執行調整系統其他部件行為所需的任何信號或動作。

由於有許多不同類型的流量開關，我們將在接下來的幾節中看到，流量開關的安裝方法和技術也有很大的差異。當我們尋找有關如何接線流量開關的信息時，最重要的是要清楚了解自己使用的是哪種類型的開關以及其目的。

然而，有一些基本的安裝流量開關的經驗法則適用於大多數方法。一般來說，這些經驗法則包括：

• 在管道或風道的直段上安裝流量開關
• 確保在開關的前後都有一段足夠長的直管道，最好是等於管道直徑的10倍
• 避免在安裝流量開關的地方附近安裝或接線，例如彎管、其他配件、閥門、排水口、比較窄或寬的管道橫截面等顯著會導致通過該區域的流量明顯波動的地方

安裝流量開關的確切方法取決於您使用的開關類型和安裝位置，對已安裝的任何設備進行健康功能測試也是如此。要知道如何測試流量開關，您需要清楚了解自己要為其進行哪些測試。

在許多情況下，您可以通過觀察流量開關的運行並檢查在流量開始或停止時是否觸發了正確的響應來確認流量開關是否正常工作。在其他情況下，您可能需要使用歐姆表來測量開關電子元件的電阻並確認在啟動開關時是否存在完成的電路（或“連續性”）。

如果以上任一步驟未產生所需的結果，那麼現在可能是更換或維修開關的時候了。對於流量開關的某些類型和位置（包括連接到公共場所消防灑水器等安全設備的開關），定期測試它們通常是法律義務。

市場上有各種不同類型的流量開關可用，每種類型在測量液體或氣體的線性、非線性、體積或質量流量方面採取的方法略有不同，因此在訂購或安裝流量開關之前，我們極端重要清楚了解自己需要哪種類型的開關才能精準應用。

沒有哪種品種或品牌的流量開關能夠在任何情境中以合適的標準執行所有流量開關任務，因此您需要知道您需要哪種類型的開關才能執行其預定的精確功能。

市場上有各種不同類型的水流量開關可用，以下我們將探討一些比較常見的類型。

用於水泵的流量開關

水泵水流開關是一種設計用於自動調整連接到液體系統的電動泵的運行速度或體積轉移的裝置，通過感測系統中的水的重力運動和總體流量來調整泵的運行。

在水泵停止供水的情況下，它還可以防止水泵運行乾燥，否則停水後泵浦會迅速損壞。

噴頭用流量開關

噴頭流量開關最常見且最重要的應用在自動噴水滅火系統中。在這種情況下，它的主要功能是檢測通過噴頭管道和閥門的水是否超過了給定的流量，這表明噴頭系統已經觸發。

然後，它將發送信號給消防局，通知他們需要出動調查。大多數為此類用途設計的流量開關還包含一個延遲計時器，它只會在檢測到連續流量超過一定時間時才發出緊急信號，這樣可以避免由系統其他部分引起的壓力變化導致誤報。

磁性水流開關

磁性水流開關根據法拉第電磁感應定律工作，該定律基本上說明了當一個導體（在這種情況下是水）通過磁場時，誘導的電壓與速度成正比。

簡而言之，通過為水生成一個磁場來測量速度和體積，這些信息由一個電子傳感器讀取，傳感器根據讀數觸發一個動作。

為了使磁性水流開關正常工作，通過它的液體必須至少具有一定的導電性，它們通常用於污水系統中。

內置式水流開關

內置式水流開關是作為整個系統的一部分而更穩定安裝的開關。這種內置式開關成本較高，安裝和維護較複雜，但它們需要更短的直管段才能正常工作，一旦安裝後，它們通常可以自動調節水流。

槳式水流開關

槳式水流開關依靠一個物理探針或划槳懸掛在水或其他液體通過的管道中。根據渠道中物質的流動速度和壓力，划槳會以不同的速度和壓力轉動或觸發，這些信號然後轉換為讀數和動作。

槳式流量開關非常適合穩定地測量流量，但它們對於外來物體和殘留物的積聚非常敏感，同時由於其不斷運動的部分的磨損，它們也需要定期維護。

氣體流量開關可用於空氣過濾和供應系統、管道加熱、排氣通風等。與水流量開關類似，它們既可以設計為機械式流量開關，也可以設計為非侵入式流量開關，透過其他方式感應通過率。

接下來，我們將介紹一些常見氣體和空氣流量開關的應用。

空氣流量開關

空氣流量開關廣泛應用於各種管道和暖通空調系統，當流量增加或減小超出設定的速率或容量時，它們通常使用（機械式）划槳型操作來觸發微動開關。

在暖通空調系統中，許多空氣流量開關還可用於實現空氣處理、風扇監測和過濾器監測等功能。

槳式空氣流量開關

與水槳式流量開關類似，槳式空氣流量開關（有時稱為羽毛型開關）是一種機械感測器，部分突出到正在監測的管道中。

通過管道傳送的氣體會物理上移動直接位於空氣流通道中的划槳，當流量超出預期的速率增加或減小時，划槳反過來會觸發一個動作。

鍋爐用空氣流量開關

鍋爐中的空氣流量開關通常通過風扇監測系統監測排出系統中廢氣的正常通風。在鍋爐點火之前，這些氣體必須安全排出，鍋爐空氣流量開關通常僅在識別到風扇以所需速度旋轉時才允許點火。

在排氣道堵塞或風扇工作不正常的情況下，空氣流量開關將檢測到壓力未能降低，並在問題得到解決之前不允許鍋爐點火。

內置式空氣流量開關

與內置式水流量開關類似，內置式空氣流量開關安裝在提供氣體或空氣的風道的內部，作為整個系統的一部分。

這種內置式開關難以安裝和維護，但它們通常更多功能，更能夠讀取連續的流量，並且通常比插入式或槳式流量開關需要更少的維護。

槳式流量開關

槳式流量開關是一種由通過插入到開關所在的管道或通道中的媒介（通常是液體）直接觸發的機械開關。划槳通常是一個懸掛在管道內部並連接到一個拉緊彈簧或一組磁鐵的金屬或塑料薄片。

在其靜止位置，它被認為是開或關的，取決於切換的功能和它所屬的大型系統。任何通過管道的媒介，如果足夠地強（或不足），以至於移動流量開關划槳到第二個位置，將完成一個電路，並觸發一個動作或警報響應。

熱散射式流量開關

熱散射式流量開關是一種“固態”設備，意味著它不包含任何移動部件（與機械式撥片或風向板類型產品不同）。熱散射式流量開關包括將傳感探針插入到管道或管道中流動的中心。

該探針通過電功率輸入持續加熱，熱散射的原理允許根據分子過快“帶走”通過的流體，計算氣體或液體流動的速率。

需要發送到探針以保持一致溫度的功率，提供了計算流量的必要數字。熱散射式流量開關除了精度高外，還因其具有測量非常低和非常高流量的靈活性、堅固性和便於插入而受到讚賞。

槳式空氣流量開關

與水槳式流量開關類似，槳式空氣流量開關（有時稱為羽毛型開關）是一種機械感測器，部分突出到正在監測的管道中。

通過管道傳送的氣體會物理上移動直接位於空氣流通道中的划槳，當流量超出預期的速率增加或減小時，划槳反過來會觸發一個動作。

鍋爐用空氣流量開關

鍋爐中的空氣流量開關通常通過風扇監測系統監測排出系統中廢氣的正常通風。在鍋爐點火之前，這些氣體必須安全排出，鍋爐空氣流量開關通常僅在識別到風扇以所需速度旋轉時才允許點火。

在排氣道堵塞或風扇工作不正常的情況下，空氣流量開關將檢測到壓力未能降低，並在問題得到解決之前不允許鍋爐點火。

內置式空氣流量開關

與內置式水流量開關類似，內置式空氣流量開關安裝在提供氣體或空氣的風道的內部，作為整個系統的一部分。

這種內置式開關難以安裝和維護，但它們通常更多功能，更能夠讀取連續的流量，並且通常比插入式或槳式流量開關需要更少的維護。

槳式流量開關

槳式流量開關是一種由通過插入到開關所在的管道或通道中的媒介（通常是液體）直接觸發的機械開關。划槳通常是一個懸掛在管道內部並連接到一個拉緊彈簧或一組磁鐵的金屬或塑料薄片。

在其靜止位置，它被認為是開或關的，取決於切換的功能和它所屬的大型系統。任何通過管道的媒介，如果足夠地強（或不足），以至於移動流量開關划槳到第二個位置，將完成一個電路，並觸發一個動作或警報響應。

熱散射式流量開關

熱散射式流量開關是一種“固態”設備，意味著它不包含任何移動部件（與機械式撥片或風向板類型產品不同）。熱散射式流量開關包括將傳感探針插入到管道或管道中流動的中心。

該探針通過電功率輸入持續加熱，熱散射的原理允許根據分子過快“帶走”通過的流體，計算氣體或液體流動的速率。

需要發送到探針以保持一致溫度的功率，提供了計算流量的必要數字。熱散射式流量開關除了精度高外，還因其具有測量非常低和非常高流量的靈活性、堅固性和便於插入而受到讚賞。

燃油流量開關

燃油流量開關的工作原理與其他液體流量開關完全相同，因此它們有各種配置，其中最常見的是撥片或熱量變化。

與其他用於較不積極的媒體的版本相比，針對燃料和燃油設計的開關通常更耐用，具有更健壯的密封件和外殼，並且通常可以以更高的溫度運轉。

超聲波和非侵入式流量開關

超聲波流量開關是一種常見的非侵入式流量開關，這意味著它們實際上不需要穿透您要監測的管道、風道或通道的壁壞。

相反，超聲波版本可以夾在風道的外側，通過傳感器之間來回脈衝信號，來讀取並響應流量速率。

該信號會被流體中的顆粒或氣泡折射和反射，然後返回到傳感器，通過多普勒效應，可以計算出流量速率。

由於超聲波流量開關通常依賴液體中的顆粒或通氣，它們通常不適用於飲用水或蒸餾水，而更常用於污水和其他“骯髒”的媒體。

由於夾式設備可能會與信號的風險而不適用於某些風道類型，並且出於這個原因，夾式設備通常不會出現在帶襯裡的管道上。

機械式流量開關

機械式流量開關是一種由與其監測的媒體直接物理接觸而觸發的一個或多個移動部件的開關。它們通常是通過使電路完整來觸發所需的動作或響應的機械組件的運動。

撥片式流量開關是機械式流量開關的一個常見例子。機械開關需要經過測試並定期更換，因為零部件的持續運動最終會導致磨損，從而影響其運行。

PVC 流量開關

PVC 流量開關通常是這種應用中最基本的類型，並且通常用於需要快速進行流量/無流量狀態的視覺確認的情況。PVC 流量開關通常是機械式的，可以是風向板式或磁性的，帶有一個或多個移動部件。

它們通常比較經濟實惠，結構相當堅固。它們通常設計用於輕鬆清潔和維護，並提供良好的化學相容性和防腐蝕性。

工業用流量開關

工業用流量開關通常是上述流量開關類型的更大更健壯的版本。它們通常能夠承受更高的流量、壓力和體積，通常設計用於處理更具侵蝕性、污染或危險的材料。

為了能夠與含有鐵銹和其他金屬顆粒的水一起正常運轉，工業用流量開關通常不使用磁性零部件。

熱量計流量開關

如果您已經了解熱量散射等的功能，那麼您就很容易理解熱量計流量開關的工作原理。熱量計開關使用兩個溫度傳感器，其中一個加熱，另一個監測通道中介質的環境溫度。

當比較這兩個讀數之間的差異時，可以再次計算流量 - 更快的流動速度導致較大的差異，因為在較高的流動速度下，熱量更快地從加熱的傳感器帶走。

氣動式流量開關

氣動式流量開關通常使用氣動閥代替機械式或撥片式開關，在流量開始或停止時控制通過繼電器或閥門的氣體通過。

如果流量率下降到太低，則通常會設置氣閥來從系統中泄壓。氣動式流量開關還可用於要求不同風道區域之間存在壓力差的應用中。

可調流量開關

可調流量開關是任何一種允許用戶在不拆卸裝置的情況下快速輕鬆地重新校準所需流量設置的裝置。它通常是通過旋鈕或閥來調整靜止時的靈敏度，以開啟或關閉內部電路。

旋轉式流量開關

旋轉式流量開關通常用作一種基本的渦輪，通常是一種完全安裝在管道流中的自由旋轉軸承上的多葉或多撥輪。它以液體（最常見的旋轉式流量開關媒體）通過它時的流量速率進行記錄。

它們有葉輪、活塞（分流器）和葉輪三種設計。