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賀德克（Hydac）流量開(kāi)關(guān)是用于監(jiān)測(cè)流體（液體或氣體）流量變化并輸出開(kāi)關(guān)信號(hào)的自動(dòng)化元件，其工作原理基于流體力學(xué)效應(yīng)與機(jī)電信號(hào)轉(zhuǎn)換，不同型號(hào)采用差異化技術(shù)實(shí)現(xiàn)流量監(jiān)測(cè)。以下是核心工作原理及典型型號(hào)的技術(shù)解析：

一、主流技術(shù)原理分類與工作機(jī)制

1. 靶式（擋板式）流量開(kāi)關(guān)

核心結(jié)構(gòu)：擋板（靶片）、杠桿機(jī)構(gòu)、微動(dòng)開(kāi)關(guān)、復(fù)位彈簧

工作邏輯：

流體推動(dòng)階段：當(dāng)流體流經(jīng)管道時(shí)，擋板受流體沖擊力產(chǎn)生位移，推動(dòng)杠桿克服彈簧阻力；

閾值觸發(fā)階段：流量達(dá)到設(shè)定值時(shí)，擋板位移量觸發(fā)微動(dòng)開(kāi)關(guān)動(dòng)作，輸出電信號(hào)（如常開(kāi) / 常閉觸點(diǎn)閉合）；

復(fù)位階段：流量低于閾值時(shí)，彈簧力使擋板復(fù)位，開(kāi)關(guān)信號(hào)恢復(fù)初始狀態(tài)。

典型型號(hào)：Hydac FSA 系列

技術(shù)特點(diǎn)：

適用于大管徑（DN25-DN300）、高粘度流體（如液壓油）；

響應(yīng)速度較慢（約 100-300ms），但抗干擾能力強(qiáng)。

2. 熱導(dǎo)式（熱擴(kuò)散）流量開(kāi)關(guān)

核心原理：基于熱傳導(dǎo)效應(yīng)的 “溫度差 - 流量" 線性關(guān)系

結(jié)構(gòu)組成：

發(fā)熱元件（鉑電阻或加熱絲）：維持恒定溫度（高于流體溫度）；

溫度傳感器：檢測(cè)發(fā)熱元件與流體的溫差。

工作流程：

無(wú)流量時(shí)，發(fā)熱元件溫度穩(wěn)定，溫差大；

流體流動(dòng)時(shí)，熱量被帶走，溫差減小，溫差變化量與流量成比例；

當(dāng)溫差降至設(shè)定閾值，電子電路觸發(fā)開(kāi)關(guān)信號(hào)（如 PNP/NPN 輸出）。

典型型號(hào)：Hydac FKH 系列

技術(shù)優(yōu)勢(shì)：

無(wú)活動(dòng)部件，免維護(hù)；

適用于低流量監(jiān)測(cè)（最小可測(cè) 0.1L/min 水流量）；

響應(yīng)速度快（＜50ms），但對(duì)流體溫度波動(dòng)敏感。

3. 渦輪式流量開(kāi)關(guān)

工作原理：流體推動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)，通過(guò)轉(zhuǎn)速檢測(cè)流量

關(guān)鍵組件：

渦輪轉(zhuǎn)子（帶磁鋼或齒盤）、殼體、磁電傳感器（或霍爾元件）

信號(hào)轉(zhuǎn)換過(guò)程：

流體沖擊渦輪葉片，使其旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速與流量成正比；

渦輪上的磁鋼或齒盤切割傳感器磁場(chǎng)，產(chǎn)生脈沖信號(hào)；

脈沖頻率經(jīng)電路處理后，與預(yù)設(shè)閾值比較，輸出開(kāi)關(guān)量（如繼電器觸點(diǎn)動(dòng)作）。

典型型號(hào)：Hydac HFS 系列

應(yīng)用場(chǎng)景：

清潔液體（如冷卻水、潤(rùn)滑油），管徑 DN15-DN100；

精度較高（±1% FS），但需避免顆粒雜質(zhì)（＞50μm）堵塞渦輪。

二、信號(hào)處理與輸出機(jī)制

1. 電氣連接與輸出類型

輸出形式工作原理典型應(yīng)用

機(jī)械觸點(diǎn)（繼電器）微動(dòng)開(kāi)關(guān)直接接通 / 斷開(kāi)電路連接 PLC、接觸器等強(qiáng)電設(shè)備

晶體管輸出（PNP/NPN）半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件控制電流通斷適配傳感器接口或小型控制器

脈沖信號(hào)（頻率型）渦輪式開(kāi)關(guān)的轉(zhuǎn)速 - 頻率轉(zhuǎn)換需流量精確計(jì)量的場(chǎng)景

模擬量輸出（4-20mA）熱導(dǎo)式開(kāi)關(guān)的溫差 - 電流信號(hào)線性轉(zhuǎn)換集成到 DCS 系統(tǒng)進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)

2. 設(shè)定與校準(zhǔn)邏輯

閾值調(diào)節(jié)方式：

機(jī)械旋鈕：靶式開(kāi)關(guān)通過(guò)調(diào)節(jié)彈簧張力設(shè)定觸發(fā)流量；

電子菜單：熱導(dǎo)式開(kāi)關(guān)通過(guò)按鍵設(shè)置流量閾值（如 FKH 系列可設(shè) 0.3-10L/min）；

校準(zhǔn)依據(jù)：

基于流體粘度修正：例如監(jiān)測(cè)液壓油（粘度 32cSt）時(shí)，需將水介質(zhì)校準(zhǔn)值乘以粘度系數(shù)（通常 1.2-1.8）。

三、關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)與影響因素

1. 流體特性的影響

粘度：

靶式開(kāi)關(guān)：粘度＞100cSt 時(shí)，擋板阻力增大，需重新設(shè)定觸發(fā)閾值（如原水介質(zhì)設(shè)定 5L/min，液壓油需調(diào)至 3L/min）；

熱導(dǎo)式開(kāi)關(guān)：粘度影響熱傳導(dǎo)效率，高粘度流體（如重油）需選用專用型號(hào)（如 FKH-V 系列）。

溫度：

熱導(dǎo)式開(kāi)關(guān)的發(fā)熱元件溫度需高于流體溫度 10-20℃，當(dāng)流體溫度接近發(fā)熱元件溫度時(shí)（如＞80℃），監(jiān)測(cè)精度下降；

靶式開(kāi)關(guān)的密封件（如 NBR）耐溫≤80℃，高溫場(chǎng)合需選氟橡膠密封（如 FKM，耐溫≤200℃）。

2. 安裝條件的技術(shù)要求

直管段要求：

渦輪式開(kāi)關(guān)：上游≥10 倍管徑，下游≥5 倍管徑（減少渦流影響）；

熱導(dǎo)式開(kāi)關(guān)：上下游≥5 倍管徑，避免彎頭、閥門附近安裝（防止流速不均）。

流向標(biāo)識(shí)：

靶式開(kāi)關(guān)擋板方向必須與流體流向一致，反向安裝會(huì)導(dǎo)致觸發(fā)流量翻倍（如原設(shè)定 5L/min 變?yōu)?10L/min）。

四、典型應(yīng)用場(chǎng)景與選型邏輯

1. 液壓系統(tǒng)監(jiān)測(cè)

場(chǎng)景：工程機(jī)械液壓油流量檢測(cè)

選型：靶式開(kāi)關(guān)（FSA 系列）

原理優(yōu)勢(shì)：抗液壓沖擊，可承受 35MPa 系統(tǒng)壓力，擋板結(jié)構(gòu)適應(yīng)高粘度油液（粘度≤400cSt）。

2. 冷卻系統(tǒng)保護(hù)

場(chǎng)景：空壓機(jī)冷卻水?dāng)嗔鲌?bào)警

選型：熱導(dǎo)式開(kāi)關(guān)（FKH 系列）

原理優(yōu)勢(shì)：無(wú)活動(dòng)部件，避免水垢沉積影響，響應(yīng)速度快（＜50ms），可在 0.5L/min 低流量時(shí)觸發(fā)報(bào)警。

3. 潤(rùn)滑系統(tǒng)監(jiān)控

場(chǎng)景：齒輪箱潤(rùn)滑油流量監(jiān)測(cè)