产品名称：锅炉水循环水用流量开关4-20mA模拟量电流远传信号输出流量开关

产品描述：流量开关可对管道中的液体流动情况进行实时监控，提供4-20mA输出，并采用6个LED实时显示流体流速状态，流量开关实现下列监控功能：管道内流体流速大小在线监测。被广泛应用于石油化工、电力、治金、钢厂、造纸、食口品加工、水处理、电池厂等行业。

特        点

★全防水壳体设计，独有防水调节旋钮
★能有效防止介质中缠绕物的缠绕。
★适用管径范围大,随意调节设定点
★可选高压型，耐压达600Bar;可选防腐型
★指示灯直接显示流量变化。

 

 

 

工  作  原  理

 

                        流量开关

是基于热交换原理设计的。探头内置发热模块及感热模块，流量开关的热传导同介质的流速密切相关，测量时，由发热模块发出热量，如果管道内没有介质流动，则感热模块接收到的热量是一个固定值，当有介质流动时，感热模块所接受到的热量将随介质的流速变化而变化，感热模块将这温差信号转化成电信号，再通过处理器将其转换为对应的标准模拟量信号或接点信号输出，流量开关通过这个信号对介质的流速进行显示及控制。

 

主 要 技 术 参 数 

 

测量范围	水：0.03~3m/s;  油：0.03~3m/s;  气：2~20m/s
耐压	4MPa(可选60MPa）
连接方式	螺纹
开关时间	ON:典型2s（1~13s）;OFF:典型2s（1~15s）
温度变化反应时间	≤12s
工作电压	24VDC，220VAC/DC
功耗	3W(24VDC),5W(220VAC/DC)
输出	继电器,NPN三线直流输出,PNP三线直流输出
控制接点数	1对
接点容量	1A/125VAC，2A/30VDC
绝缘阻抗	100VDC时，100MΩ
探头材料	304
壳体材料	pp
接口方式	G1/2"、G1/4"、其它
环境条件	-10~80℃,≤85%RH
防护等级	IP67

 

流量开关（模拟量信号输出流量开关），可以很方便的设定流速的4~20mA对应，旋开防护螺纹，用配备螺纹刀调节底下旋钮可以设定流量低点跟高点

对其LED指示的含义如下：

        －红灯亮   流速处于低流量（此时输出为4mA）

        －绿灯全亮   流速处于高流量（此时输出为20mA）

结 构 说 明 

 

 

 

安装说明.

 

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知识扩展：

流量开关为什么要用4—20mA的电流来传输模拟量？ 

　　流量开关采用电流信号的原因是不容易受干扰，因为工业现场的噪声电压的幅度可能达到数V，但是噪声的功率很弱，所以噪声电流通常小于nA ji别，因此给4－20mA chuan输带来的误差非常小；电流源内阻趋于无穷大，导线电阻串联在回路中不影响精度，因此在普通双绞线上可以传输数百米；由于电流源的大内阻和恒流输出，在接收端我们只需放置一个250欧姆到地的电阻就可以获得0－5V的电压，低输入阻抗的接收器的好处是nA ji的输入电流噪声只产生非常微弱的电压噪声。

　　上限取20mA是因为防爆的要求：20mA的电流通断引起的火花能量不足以引燃瓦斯。下限没有取0mA的原因是为了能检测断线：正常工作时不会低于4mA，当传输线因故障断路，环路电流降为0。常取2mA作为断线报警值。电流型变送器将物理量转换成4~20mA电流输出，必然要有外电源为其供电。典型的是变送器需要两根电源线，加上两根电流输出线，总共要接4根线，称之为四线制变送器。当然，电流输出可以与电源公用一根线（公用VCC或者GND），可节省一根线，所以现在基本将四线制变送器称之为三线制变送器。其实大家可能注意到，4-20mA电流本身就可以为变送器供电，变送器在电路中相当于一个特殊的负载，这种变送器只需外接2根线，因而被称为两线制变送器。工业电流环标准下限为4mA，因此在量程范围内，变送器通常只有24V，4mA供电（因此，在轻负载条件下gao效率的DC/DC电源（TPS54331,TPS54160），低功耗的传感器和信号链产品、以及低功耗的处理器（如MSP430）对于两线制的4-20mA收发非常重要）。这使得两线制传感器的设计成为可能而又富有挑战。

　　一般需要设计一个VI转换器，输入0-3.3v，输出4mA-20mA，可采用运放LM358，供电+12v。

　　我们系统地来看看流量开关模拟量设备为什么都偏爱用4~20mA传输信号~

　　4-20mA.DC(1-5V.DC)信号制是国际电工委员会(IEC)过程控制系统采用的模拟信号传输标准。我国也采用这一国际标准信号制，仪表传输信号采用4-20mA.DC，接收信号采用1-5V.DC，即采用电流传输、电压接收的信号系统。

　　一般仪器仪表的信号电流都为4-20mA，指小电流为4mA,电流为20mA。传输信号时候，因为导线上也有电阻，如果用电压传输则会在导线内产生一定的压降，那接收端的信号就会产生一定的误差了，所以一般使用电流信号作为变送器的标准传输。

　　为什么变送器选择4~20mA.DC作传送信号？

　　1、首先是从现场应用的安全考虑

　　安全重点是以防爆安全火花型仪表来考虑的，并以控制仪表能量为前提，把维持仪表正常工作的静态和动态功耗降低到低限度。输出4~20mA.DC标准信号的变送器，其电源电压通常采用24V.DC，采用直流电压的主要原因是可以不用大容量的电容器及电感器，就只需考虑变送器与控制室仪表连接导线的分布电容及电感，如2mm2的导线其分布电容为0.05μ/km左右；对于单线的电感为0.4mH/km左右；大大低于引爆氢气的数值，显然这对防爆是非常有利的。

　　2、传送信号用电流源优于电压源

　　因为现场与控制室之间的距离较远，连接电线的电阻较大时，如果用电压源信号远传，由于电线电阻与接收仪表输入电阻的分压，将产生较大的误差，如果用电流源信号作为远传，只要传送回路不出现分支，回路中的电流就不会随电线长短而改变，从而保证了传送的精度。

　　3、信号大电流选择20mA的原因

　　电流20mA的选择是基于安全、实用、功耗、成本的考虑。安全火花仪表只能采用低电压、低电流，4~20mA电流和24V.DC对易燃氢气也是安全的，对于24V.DC氢气的引爆电流为200mA，远在20mA以上，此外还要综合考虑生产现场仪表之间的连接距离，所带负载等因素；还有功耗及成本问题，对电子元件的要求，供电功率的要求等因素。

　　4、信号起点电流选择4mA的原因

　　输出为4~20mA的变送器以两线制的居多，两线制即电源、负载串联在一起，有一公共点，而现场变送器与控制室仪表之间的信号联络及供电仅用两根电线。为什么起点信号不是0mA？这是基于两点：一是变送器电路没有静态工作电流将无法工作，信号起点电流4mA.DC，不与机械零点重合，这种“活零点”有利于识别断电和断线等故障。