日本Toho东邦电子涡流流量开关工作原理

PSW卡门涡街流量开关的工作原理可以分解为卡门涡街的物理产生机制、压电传感与信号检测、流量开关触发与报警输出以及结构设计与安装维护四个核心环节。

在卡门涡街的物理产生机制环节，PSW流量开关的核心测量原理建立在流体力学中**的卡门涡街现象之上。在流量开关的测量管道内，垂直于流体流动方向安装有一个非流线型的钝体，通常称为涡街发生体。当具有一定流速的流体流经该钝体时，流体在钝体的两侧产生边界层分离，形成交替脱落的旋涡。这些旋涡在钝体的下游区域形成两排平行排列但相位相反的涡列，即所谓的卡门涡街。这一物理现象的关键特征在于，在一定的雷诺数范围内，涡旋脱落的频率与流体的平均流速成正比，与钝体的特征尺寸成反比，即涡旋频率等于斯特劳哈尔数乘以流速再除以钝体宽度。斯特劳哈尔数在较宽的雷诺数范围内近似为常数，因此涡旋频率与流速之间呈现良好的线性关系。通过检测单位时间内涡旋脱落的频率，即可**反映流体的流速状态。PSW系列提供三种量程规格以满足不同流量范围的报警需求，PSW-5L的流量测量范围为零点五至每分钟五升，PSW-10L为一点五至每分钟十升，PSW-30L为五至每分钟三十升。

在压电传感与信号检测环节，钝体下游产生的交替涡旋导致流体压力场发生周期性变化。PSW流量开关内部集成了压电传感元件，通常安装在钝体下游或钝体内部，用于检测涡旋引起的压力脉动。压电元件将交替的压力变化转换为微弱的交变电荷信号，经过前置放大电路放大后形成频率与涡旋脱落频率一致的脉冲信号。与基于运动部件的流量开关不同，涡街流量开关的传感元件不接触流体，无磨损部件，长期工作可靠性高。这种检测方式对流体中的杂质和颗粒不敏感，适用于工业用水等较为洁净的液体的流量监测。流体温度范围为零至九十摄氏度且无结冰和凝露，环境温度范围为零至五十摄氏度，能够满足大多数工业现场环境条件。

在流量开关触发与报警输出环节，压电传感器检测到的脉冲信号经放大和整形后送入信号处理电路，微处理器对脉冲频率进行计算，并与用户设定的报警阈值进行比较。当流量低于预设的报警点即达到断流或低流量状态时，内部开关电路动作，触发报警输出。用户可通过设备上的警报调整旋钮设置报警阈值，操作简单方便，无需借助专用工具或软件。双色LED指示灯提供直观的现场状态指示，正常流量时显示绿色，报警状态时显示红色，便于操作人员目视判断流量状态是否正常。响应速度为零点五秒，能够快速响应流量的突然变化，及时提供断流报警。*大工作压力为一兆帕，电流消耗*大为二十毫安，属于低功耗设计。压力损失方面，PSW-5L在*大流量下为四十六千帕，PSW-10L为六十千帕，PSW-30L为八十五千帕。

在结构设计与安装维护方面，PSW卡门涡街流量开关的设计强调简易性和快速安装。主体材质为PPS树脂，密封件材质为FKM，适配器材质为SUS304不锈钢。接管方式采用Rc八分之三英寸快速接头，配合不锈钢固定器可实现快速安装和拆卸，无需特殊工具，显著减少了安装工时并便于日常维护。由于无可移动部件，流量开关不会因机械磨损产生尘埃，这对于洁净度要求较高的应用场景尤为重要。重量为一百五十五克，轻量化设计便于安装在各种设备上。产品符合RoHS标准，在环保方面满足相关法规要求。该产品典型应用包括制冷机的冷却水断流保护、温度控制器的低流量报警、模具机的冷却水流量检测、机床的切削液断流保护以及工业加热炉和真空热处理炉的冷却水低流量报警等，尤其适用于需要对冷却水流量进行通断判断和低流量保护的产业机械冷却循环系统。

整体而言，PSW卡门涡街流量开关的工作原理是基于卡门涡街现象，流体流经钝体产生交替涡旋，涡旋频率与流速成正比，压电传感器将压力脉动转换为电信号，信号处理电路在流量低于设定阈值时触发开关量报警输出。其无活动部件、快速安装、低功耗和双色LED指示的特点，使其成为工业设备冷却水断流保护和低流量报警的一种经济可靠的解决方案。

型号：PSW-5L PSW-10L PSW-30L