賀德克（Hydac）流量開關是用于監測流體（液體或氣體）流量變化并輸出開關信號的自動化元件，其工作原理基于流體力學效應與機電信號轉換，不同型號采用差異化技術實現流量監測。以下是核心工作原理及典型型號的技術解析：

一、主流技術原理分類與工作機制

1. 靶式（擋板式）流量開關

核心結構：擋板（靶片）、杠桿機構、微動開關、復位彈簧

工作邏輯：

流體推動階段：當流體流經管道時，擋板受流體沖擊力產生位移，推動杠桿克服彈簧阻力；

閾值觸發階段：流量達到設定值時，擋板位移量觸發微動開關動作，輸出電信號（如常開 / 常閉觸點閉合）；

復位階段：流量低于閾值時，彈簧力使擋板復位，開關信號恢復初始狀態。

典型型號：Hydac FSA 系列

技術特點：

適用于大管徑（DN25-DN300）、高粘度流體（如液壓油）；

響應速度較慢（約 100-300ms），但抗干擾能力強。

2. 熱導式（熱擴散）流量開關

核心原理：基于熱傳導效應的 “溫度差 - 流量” 線性關系

結構組成：

發熱元件（鉑電阻或加熱絲）：維持恒定溫度（高于流體溫度）；

溫度傳感器：檢測發熱元件與流體的溫差。

工作流程：

無流量時，發熱元件溫度穩定，溫差大；

流體流動時，熱量被帶走，溫差減小，溫差變化量與流量成比例；

當溫差降至設定閾值，電子電路觸發開關信號（如 PNP/NPN 輸出）。

典型型號：Hydac FKH 系列

技術優勢：

無活動部件，免維護；

適用于低流量監測（最小可測 0.1L/min 水流量）；

響應速度快（＜50ms），但對流體溫度波動敏感。

3. 渦輪式流量開關

工作原理：流體推動渦輪旋轉，通過轉速檢測流量

關鍵組件：

渦輪轉子（帶磁鋼或齒盤）、殼體、磁電傳感器（或霍爾元件）

信號轉換過程：

流體沖擊渦輪葉片，使其旋轉，轉速與流量成正比；

渦輪上的磁鋼或齒盤切割傳感器磁場，產生脈沖信號；

脈沖頻率經電路處理后，與預設閾值比較，輸出開關量（如繼電器觸點動作）。

典型型號：Hydac HFS 系列

應用場景：

清潔液體（如冷卻水、潤滑油），管徑 DN15-DN100；

精度較高（±1% FS），但需避免顆粒雜質（＞50μm）堵塞渦輪。

二、信號處理與輸出機制

1. 電氣連接與輸出類型

輸出形式工作原理典型應用

機械觸點（繼電器）微動開關直接接通 / 斷開電路連接 PLC、接觸器等強電設備

晶體管輸出（PNP/NPN）半導體開關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（頻率型）渦輪式開關的轉速 - 頻率轉換需流量精確計量的場景

模擬量輸出（4-20mA）熱導式開關的溫差 - 電流信號線性轉換集成到 DCS 系統進行連續監測

2. 設定與校準邏輯

閾值調節方式：

機械旋鈕：靶式開關通過調節彈簧張力設定觸發流量；

電子菜單：熱導式開關通過按鍵設置流量閾值（如 FKH 系列可設 0.3-10L/min）；

校準依據：

基于流體粘度修正：例如監測液壓油（粘度 32cSt）時，需將水介質校準值乘以粘度系數（通常 1.2-1.8）。

三、關鍵技術參數與影響因素

1. 流體特性的影響

粘度：

靶式開關：粘度＞100cSt 時，擋板阻力增大，需重新設定觸發閾值（如原水介質設定 5L/min，液壓油需調至 3L/min）；

熱導式開關：粘度影響熱傳導效率，高粘度流體（如重油）需選用專用型號（如 FKH-V 系列）。

溫度：

熱導式開關的發熱元件溫度需高于流體溫度 10-20℃，當流體溫度接近發熱元件溫度時（如＞80℃），監測精度下降；

靶式開關的密封件（如 NBR）耐溫≤80℃，高溫場合需選氟橡膠密封（如 FKM，耐溫≤200℃）。

2. 安裝條件的技術要求

直管段要求：

渦輪式開關：上游≥10 倍管徑，下游≥5 倍管徑（減少渦流影響）；

熱導式開關：上下游≥5 倍管徑，避免彎頭、閥門附近安裝（防止流速不均）。

流向標識：

靶式開關擋板方向必須與流體流向一致，反向安裝會導致觸發流量翻倍（如原設定 5L/min 變為 10L/min）。

四、典型應用場景與選型邏輯

1. 液壓系統監測

場景：工程機械液壓油流量檢測

選型：靶式開關（FSA 系列）

原理優勢：抗液壓沖擊，可承受 35MPa 系統壓力，擋板結構適應高粘度油液（粘度≤400cSt）。

2. 冷卻系統保護

場景：空壓機冷卻水斷流報警

選型：熱導式開關（FKH 系列）

原理優勢：無活動部件，避免水垢沉積影響，響應速度快（＜50ms），可在 0.5L/min 低流量時觸發報警。

3. 潤滑系統監控

場景：齒輪箱潤滑油流量監測