專利名稱：阻流式流量傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種傳感器裝置，更具體地說，涉及一種用于流體管道中通過阻流作用產(chǎn)生應(yīng)變信號(hào)利用電路的放大、轉(zhuǎn)換作用輸出監(jiān)測(cè)信號(hào)的流量傳感器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有分戶供暖熱量表流量傳感器多采用葉輪式、超聲波式及電磁式傳感器。葉輪式流量傳感器由于存在機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部件，長(zhǎng)期使用會(huì)造成機(jī)械部件磨損，產(chǎn)生計(jì)量誤差；超聲波式及電磁式流量計(jì)中的傳感器對(duì)帶有懸浮顆粒流體適應(yīng)性較差，且制造成本較高。
目前，在工業(yè)中廣泛使用一種應(yīng)變式靶式流量計(jì)，如靶板式流量傳感器，作者蔡武昌在化學(xué)工業(yè)出版社2001年7月1日出版的《流量測(cè)量方法和儀表的選用》中提到了此類傳感器。這種傳感器由于用在工業(yè)生產(chǎn)中，因此體積、重量都比較大，而且由于平衡差以及零點(diǎn)漂移等諸多缺陷加之計(jì)量不夠準(zhǔn)確，功耗大，其應(yīng)用范圍受到了限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)上述問題，提供了一種以應(yīng)變式靶式流量計(jì)為基礎(chǔ)研制的阻流式流量傳感器，解決了目前民用供暖熱量表流量傳感器中使用壽命短、制造成本高、抗污能力差的問題。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種阻流式流量傳感器，包括傳感器殼體，其特征在于殼體中裝有T型主芯，主芯上部裝有電路板，下部裝有兩個(gè)相對(duì)的檢測(cè)器，檢測(cè)器與電路板電連接；檢測(cè)器之間有彈性體組件，彈性體采用十字形結(jié)構(gòu)，具有兩條對(duì)稱的彈性臂和擺臂，通過U形支架固定與主芯上；在擺臂的上端裝有磁導(dǎo)體，其位置與檢測(cè)器相對(duì)應(yīng)，下端裝有靶板，且與所述殼體入口處帶有的噴口的位置相對(duì)應(yīng)。
所述的檢測(cè)器由磁導(dǎo)體及其繞組線圈和磁導(dǎo)環(huán)組成。
所述的彈性體組件為一十字形結(jié)構(gòu)，分別由對(duì)稱的兩條彈性臂和對(duì)稱的兩條擺臂組成，在擺臂的一端安裝有靶板，另一端安裝有磁導(dǎo)體，彈性臂的兩端通過U形支架固定在T型主芯上。
所述的電路板上帶有檢測(cè)電路，該電路由信號(hào)發(fā)生單元IC2、傳感信號(hào)單元X1、X2、信號(hào)放大單元IC1、AC/DC轉(zhuǎn)換單元IC3和處理單元IC4所組成，其中的信號(hào)發(fā)生單元IC2產(chǎn)生正弦波信號(hào)，并將其送給檢測(cè)器X1、X2，與其發(fā)生的傳感信號(hào)一起被送入差分放大單元IC1及顯示和/或處理執(zhí)行單元。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的，主要表現(xiàn)在具有體積小、重量輕、微功耗、壓損小、模擬量輸出、檢測(cè)精度高、耐腐蝕、使用壽命長(zhǎng)、對(duì)懸濁液不敏感，以及無機(jī)械摩擦面和機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理示意2是本發(fā)明中檢測(cè)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意3是本發(fā)明電路板部分的電路原理示意4是本發(fā)明的彈性體組件的結(jié)構(gòu)示意1是本發(fā)明的說明書摘要附圖。
在圖中1、電路板，2、出口，3、檢測(cè)器，4、彈性體組件，5、噴口，6、靶板，7、主芯，8、入口，9、繞組線圈，10、磁導(dǎo)體主體，11、磁導(dǎo)環(huán)，13、擺臂，15、彈性臂，16、磁導(dǎo)體。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示的一種阻流式流量傳感器，包括傳感器殼體以及流體的入口8和出口2，其特征在于還包括固定于殼體的主芯7和電路板1，主芯為T形結(jié)構(gòu)，上部固定電路板，下部設(shè)置有兩個(gè)相互間隔、對(duì)置并通過密封導(dǎo)線連接于電路板的檢測(cè)器3。兩個(gè)檢測(cè)器中間設(shè)置有固定于主芯上的彈性體組件4，該彈性體組件采用十字形結(jié)構(gòu)，具有兩條對(duì)稱的彈性臂和擺臂，通過U形支架固定于主芯上。在擺臂的上端裝有靶板6，入口8內(nèi)側(cè)設(shè)置有噴口5，噴口正對(duì)著靶板。檢測(cè)器有一絕緣材料的殼體以及殼體內(nèi)部的磁導(dǎo)體主體10，主體10外部繞有線圈9和磁導(dǎo)體環(huán)11。
本發(fā)明的基本原理是當(dāng)流體沖擊靶板時(shí)產(chǎn)生推力，使彈性體組件產(chǎn)生變形，其推力大小與流體流速、流體密度有關(guān)。因此，檢測(cè)彈性體組件變形大小即可換算出流體的流速，在檢測(cè)管截面積一定的條件下，即可通過計(jì)算得到流量，從而完成流量測(cè)量。具體地說，殼體兩側(cè)是被測(cè)流體連接口，流體入口處有錐形噴口，使被加速的流體沖擊靶板，導(dǎo)致彈性體組件產(chǎn)生形變。形變的大小由檢測(cè)器檢出，檢測(cè)信號(hào)送至電路板進(jìn)行信號(hào)處理。
所述的電路結(jié)構(gòu)主要包括信號(hào)發(fā)生單元，即以IC2為核心的電路，所產(chǎn)生的正弦波信號(hào)，送至X1和X2檢測(cè)器電路，其中，X1和X2對(duì)應(yīng)于上文所述的檢測(cè)器3。當(dāng)流體靜止時(shí)，彈性體組件上部位于X1和X2之間的中點(diǎn)處，檢測(cè)傳感器輸出兩路大小和相位相同的信號(hào)送至IC1進(jìn)行放大，輸出結(jié)果為零；若流體使彈性體組件上部產(chǎn)生偏移，則差分放大器IC1輸出幅度與偏移量成正比的正弦波，經(jīng)IC3進(jìn)行AC-DC變換后輸出直流信號(hào)。
權(quán)利要求
1.一種阻流式流量傳感器，包括傳感器殼體，其特征在于殼體中裝有T型主芯(7)，主芯上部裝有電路板(1)，下部裝有兩個(gè)相對(duì)的檢測(cè)器(3)，檢測(cè)器與電路板電連接；檢測(cè)器之間有彈性體組件(4)，彈性體采用十字形結(jié)構(gòu)，具有兩條對(duì)稱的彈性臂(15)和擺臂(13)，通過U形支架固定與主芯上；在擺臂的上端裝有磁導(dǎo)體(16)，其位置與檢測(cè)器相對(duì)應(yīng)，下端裝有靶板(6)，且與所述殼體入口(8)處帶有的噴口(5)的位置相對(duì)應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻流式流量傳感器，其特征在于所述的檢測(cè)器(3)由磁導(dǎo)體(10)及其繞組線圈(9)和磁導(dǎo)環(huán)(11)組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻流式流量傳感器，其特征在于所述的彈性體組件(4)為一十字形結(jié)構(gòu)，分別由對(duì)稱的兩條彈性臂(15)和對(duì)稱的兩條擺臂(13)組成，在擺臂的一端安裝有靶板(6)，另一端安裝有磁導(dǎo)體(16)，彈性臂的兩端通過U形支架固定在T型主芯上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻流式流量傳感器，其特征在于所述的電路板(1)上帶有檢測(cè)電路，該電路由信號(hào)發(fā)生單元IC2、傳感信號(hào)單元X1、X2、信號(hào)放大單元IC1、AC/DC轉(zhuǎn)換單元IC3和處理單元IC4所組成，其中的信號(hào)發(fā)生單元IC2產(chǎn)生正弦波信號(hào)，并將其送給檢測(cè)器X1、X2，與其發(fā)生的傳感信號(hào)一起被送入差分放大單元IC1及顯示和/或處理執(zhí)行單元。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種阻流式流量傳感器，包括傳感器殼體，其特征在于殼體中裝有T型主芯，主芯上部裝有電路板，下部裝有兩個(gè)相對(duì)的檢測(cè)器，檢測(cè)器與電路板電連接；檢測(cè)器之間有彈性體組件，彈性體采用十字形結(jié)構(gòu)，具有兩條對(duì)稱的彈性臂和擺臂，通過U形支架固定于主芯上；在擺臂的上端裝有磁導(dǎo)體，其位置與檢測(cè)器相對(duì)應(yīng)，下端裝有靶板，且與所述的殼體入口處帶有的噴口的位置相對(duì)應(yīng)。本發(fā)明具有體積小、重量輕、微功耗、壓損少、耐腐蝕、精度高和無機(jī)械磨損的特點(diǎn)，適宜在流體輸送管道中應(yīng)用。
文檔編號(hào)G01K17/00GK1952607SQ200610137030
公開日2007年4月25日 申請(qǐng)日期2006年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月7日
發(fā)明者李欣 申請(qǐng)人:大連輕工業(yè)學(xué)院