日本 CKD WFK2-050CBBAN-A：卡曼渦街式水用流量傳感器工作原理詳解

一、核心認知

您查詢的WFK2-050CBBAN-A 并非氣動電磁閥，而是日本 CKD 公司 FLUEREX 系列的卡曼渦街式水用流量傳感器，用于精確測量液體（主要是水）的流量，標(biāo)配水溫測量功能，適配8~100 L/min流量范圍，口徑為Rc3/4喜開理上海。

二、基本工作原理框架

基于流體力學(xué)中的卡曼渦街現(xiàn)象，通過檢測漩渦頻率間接計算流速與流量，核心公式為：

f = St × (v/d)

f: 漩渦脫落頻率（Hz），與流量成正比

St: 斯特勞哈爾數(shù)（無量綱常數(shù)，由漩渦發(fā)生體形狀決定）

v: 流體流速（m/s）

d: 漩渦發(fā)生體特征寬度（m）

體積流量計算：Q = v × A（A 為管道截面積）

這一穩(wěn)定的物理關(guān)系確保了測量的理論基礎(chǔ)堅實可靠。

三、組件結(jié)構(gòu)與工作流程

1. 核心組件與功能

表格

組件功能

漩渦發(fā)生體流體中的阻流體，迫使流體分離產(chǎn)生規(guī)則漩渦列

熱敏式檢測元件對稱安裝于漩渦發(fā)生體下游，檢測漩渦引起的溫度變化

信號處理電路放大、濾波、轉(zhuǎn)換檢測信號，計算流量與溫度

顯示與輸出模塊提供數(shù)字顯示、模擬信號（4-20mA）或開關(guān)信號輸出

手動調(diào)節(jié)閥（C 型）型號中 “CBB" 代表帶針閥手動調(diào)節(jié)功能，可手動控制流量喜開理上海

溫度傳感器標(biāo)準(zhǔn)配置，測量流體溫度（0~95℃），不受環(huán)境溫度影響

2. 詳細工作流程（5 步核心機制）

流體流過漩渦發(fā)生體：當(dāng)水通過傳感器時，在漩渦發(fā)生體兩側(cè)交替產(chǎn)生反向旋轉(zhuǎn)、排列規(guī)則的漩渦列（卡曼渦街）

漩渦觸發(fā)溫度變化：WFK2 系列采用熱敏式檢測技術(shù)，加熱元件對兩個對稱熱敏電阻恒溫加熱，漩渦掠過會帶走熱量，使熱敏電阻溫度周期性波動，電阻值隨之變化

電橋失衡產(chǎn)生信號：熱敏電阻組成平衡電橋，溫度變化導(dǎo)致電橋失衡，輸出微弱交變電壓信號

信號處理與計算：電路放大濾波后，將信號轉(zhuǎn)換為與漩渦頻率成正比的脈沖信號，再通過核心公式計算流速與流量，同時測量水溫

數(shù)據(jù)輸出與顯示：輸出標(biāo)準(zhǔn)信號（如 4-20mA）供控制系統(tǒng)采集，或通過內(nèi)置顯示屏直接讀取流量 / 溫度值

四、關(guān)鍵技術(shù)特點

無活動部件設(shè)計：高可靠性、長壽命，適合工業(yè)惡劣環(huán)境

熱敏式檢測優(yōu)勢：抗污染能力強，適合含少量鐵銹等雜質(zhì)的工業(yè)用水環(huán)境

低壓力損失：大有效截面積設(shè)計，降低水泵能耗

快速響應(yīng)：專用漩渦頻率處理技術(shù)，響應(yīng)時間約 1 秒

多功能輸出：支持模擬、開關(guān)、IO-Link 等多種輸出方式，適配不同控制系統(tǒng)

寬溫測量：流體溫度測量范圍 0~95℃，滿足冷卻系統(tǒng)等應(yīng)用需求

高精度測量：重復(fù)性精度達 **±2.5% F.S.**，確保穩(wěn)定可靠的測量結(jié)果

五、型號編碼解析（WFK2-050CBBAN-A）

表格

編碼段具體含義

WFK2卡曼渦街式水用流量傳感器系列（FLUEREX 產(chǎn)品線）

050流量范圍 8~100 L/min，配管口徑 Rc3/4喜開理上海

C帶手動調(diào)節(jié)閥（針閥型 / Cock type），可手動控制流量喜開理上海

B輸出類型：模擬 + 開關(guān)雙輸出（4-20mA+PNP/NPN）

B連接方式：M12 連接器，便于現(xiàn)場接線與維護

AN附加功能：標(biāo)準(zhǔn)型，含溫度測量，無特殊防爆要求喜開理上海

A版本 / 材質(zhì)代碼：標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)，適用于普通工業(yè)水喜開理上海

總結(jié)

WFK2-050CBBAN-A 通過卡曼渦街現(xiàn)象 + 熱敏式檢測的組合，實現(xiàn)對水流的非接觸式精確測量，無活動部件設(shè)計使其具備高可靠性與長壽命，廣泛應(yīng)用于注塑機冷卻、激光設(shè)備冷卻、清洗設(shè)備等工業(yè)場景。其帶手動調(diào)節(jié)閥的設(shè)計（C 型）更方便現(xiàn)場流量調(diào)節(jié)與系統(tǒng)調(diào)試。