水流量传感器主要由铜阀体、水流转子组件、稳流组件及霍尔元件构成,安装于热水器进水端,用于精确测量进水流量。当水流流经转子组件时,磁力旋转子转动,转速随流量呈线性变化。霍尔元件生成相应脉冲信号反馈至控制器,由控制器依据脉冲信号判断水流量大小,进而调整比例阀电流,通过比例阀控制燃气量,避免热水器使用过程中的夏热冬冷现象。水流量传感器彻底解决了因压差式水气联动阀启动水压过高及翻板式水阀易引发干烧的问题。它具备灵敏反映、长寿命、快速响应、安全性高、连接便捷等优点,深受使用者欢迎。
水流转子组件主要由涡轮开关壳、磁力旋转子及制动环组成。采用水流开关方式时,性能优于机械式压差盘结构,尺寸显著缩小。水流通过涡轮开关壳推动磁力旋转子转动,当不同磁极靠近霍尔元件时,霍尔元件接通,反之则断开,以此测量转子转速。根据实测的水流量、转子转速和输出信号(电压)曲线,可确定热水器的启动水压以及与启动水压对应的启动水流量和启动转速。控制电路根据转子转速是否大于启动转速决定热水器是否启动,确保热水器启动水压通常设定在0.01MPa,启动水流量为3~5L/min(需满足热水器最高温升限制)。此外,水经过永磁材料磁场切割后会变为磁化水,使得水中含氧量提升,沐浴后使人身感舒适。制动环的作用在于停水时制止高速旋转的磁力旋转子转动,终止脉冲信号输出。控制器接收不到脉冲信号即刻控制燃气比例阀关闭,切断气源,防止热水器干烧。
水流量传感器采用霍尔元件的霍尔效应测量磁性物理量。正极串入负载电阻并通以5V直流电压,且电流与磁场正交。当水流推动磁力旋转子转动时,形成不同磁极的旋转磁场,切割磁感应线,产生高低脉冲电平。由于霍尔元件输出脉冲信号频率与磁力旋转子转速成正比,转子转速又与水流量成正比,根据水流量启动燃气热水器。其脉冲信号频率经验公式如下所示:
(1)式中:f — 脉冲信号频率;H2q — 水流量,L/min;由水流量传感器的反馈信号通过控制器判断水流量值。根据燃气热水器型号选择最佳启动流量,可以实现超低压(0.02MPa以下)启动。