微型流量復(fù)合傳感器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型屬于傳感器領(lǐng)域，公開(kāi)了一種微型流量復(fù)合傳感器，包括前端蓋、壓力芯體、轉(zhuǎn)子、霍爾元件、磁鐵和處理器，所述前端蓋中形成有一放置轉(zhuǎn)子的容納空腔，所述磁鐵設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子上，與所述轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動(dòng)；所述霍爾元件設(shè)置在所述前端蓋上，用于根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)的磁鐵來(lái)獲取脈沖信號(hào)；所述前端蓋中的空腔通過(guò)一液體通道與壓力芯體相連接，所述處理器與霍爾元件和壓力芯體相連接，用于接收霍爾元件的脈沖信號(hào)和壓力芯體的壓力信號(hào)，并根據(jù)所述脈沖信號(hào)和壓力信號(hào)來(lái)輸出液體的壓力值或/和液體流量值。本實(shí)用新型將傳統(tǒng)的水壓力傳感器、水流量傳感器合二為一，同時(shí)具備水壓力傳感器和水流量傳感器的所有功能。
【專(zhuān)利說(shuō)明】微型流量復(fù)合傳感器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于檢測(cè)儀器【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種液體傳感器，特別是涉及一種能夠同時(shí)檢測(cè)液體壓力和流量的傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有的技術(shù)中，對(duì)于液體的壓力和流量檢測(cè)是兩個(gè)單獨(dú)的產(chǎn)品。水壓力傳感于水流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，檢測(cè)灌溉閥門(mén)進(jìn)出水口和管道中的水壓力。水流量傳用于水流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，檢測(cè)灌溉閥門(mén)進(jìn)水量和出水量。
[0003]兩種設(shè)備是自動(dòng)節(jié)水灌溉系統(tǒng)中最常用的，其數(shù)據(jù)也是供水系統(tǒng)需要的兩項(xiàng)重要參數(shù)。作為兩個(gè)分別獨(dú)立的檢測(cè)設(shè)備必然會(huì)給用戶(hù)帶來(lái)操作、維護(hù)和安裝的不便，同時(shí)帶來(lái)系統(tǒng)接線(xiàn)復(fù)雜和使用的可靠性問(wèn)題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]為了解決現(xiàn)有的傳感器不能對(duì)液體的壓力和流量同時(shí)進(jìn)行檢測(cè)，本實(shí)用新型提供一種能夠同時(shí)檢測(cè)液體壓力和流量的傳感器。
[0005]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種微型流量復(fù)合傳感器，包括前端蓋、壓力芯體、轉(zhuǎn)子、霍爾元件和磁鐵，所述前端蓋中形成有一放置轉(zhuǎn)子的容納空腔，所述磁鐵設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子上，與所述轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動(dòng)；所述霍爾元件設(shè)置在所述前端蓋上，用于根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)的磁鐵來(lái)獲取脈沖信號(hào)；所述前端蓋中的空腔通過(guò)一液體通道與壓力芯體相連接。
[0006]還包括處理器，所述處理器與霍爾元件和壓力芯體相連接，用于接收霍爾元件的脈沖信號(hào)和壓力芯體的壓力信號(hào)，并根據(jù)所述脈沖信號(hào)和壓力信號(hào)來(lái)輸出液體的壓力值或/和液體流量值。
[0007]優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)子上設(shè)有第一磁鐵和第二磁鐵，所述第一磁鐵和第二磁鐵分布在轉(zhuǎn)子的軸的橫切面圓的同心圓上，第一磁鐵和第二磁鐵將同心圓分成不等的兩份。
[0008]優(yōu)選地，還包括連接體，所述連接體與前端蓋相連接，所述壓力芯體設(shè)置在連接體中。
[0009]優(yōu)選地，還包括塑料墊環(huán)和芯體墊環(huán)，所述壓力芯體設(shè)置在塑料墊環(huán)和芯體墊環(huán)之間。
[0010]優(yōu)選地，還包括一后端蓋，所述后端蓋與連接體相連接。
[0011]優(yōu)選地，所述處理器通過(guò)電路與霍爾元件相連接，所述電路包括信號(hào)調(diào)理電路、信號(hào)放大電路和A/D轉(zhuǎn)換電路。
[0012]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和有益效果在于:由于在檢測(cè)灌溉管道中水流量時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)水流轉(zhuǎn)子抖動(dòng)、正反轉(zhuǎn)導(dǎo)致測(cè)量不準(zhǔn)等情況，通過(guò)對(duì)灌溉管道中水壓力的檢測(cè)，與設(shè)定的水壓力閾值相比較，可以判定管道是否是滿(mǎn)管水，這樣才能保證水流量測(cè)量的準(zhǔn)確性；通過(guò)對(duì)霍爾組件產(chǎn)生的不對(duì)稱(chēng)脈沖信號(hào)的分析，可以判斷正反轉(zhuǎn)和抖動(dòng)的情況。而且在沒(méi)達(dá)到水流量測(cè)量條件的情況下，可以對(duì)水流量停止采集，這樣也就可以降低功耗。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本傳感器優(yōu)點(diǎn)是:
[0014]1.將傳統(tǒng)的水壓力傳感器、水流量傳感器合二為一，同時(shí)具備水壓力傳感器和水流量傳感器的所有功能。
[0015]2.通過(guò)對(duì)水壓力的檢測(cè)可以控制水流量部分檢測(cè)的與否。
[0016]3.可以檢測(cè)水流量轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)。
[0017]4.可以保證水流量檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型一種實(shí)施例的液體傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本實(shí)用新型一種實(shí)施例的液體傳感器的工作原理圖。
[0020]圖中:1前端蓋；2轉(zhuǎn)軸；3磁鐵；4轉(zhuǎn)子；5連接體；6塑料墊環(huán)；7壓力芯體；8芯體墊環(huán)；9后端蓋；10霍爾元件；11處理器；12液體通道。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步描述，以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而不能以此來(lái)限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0022]本實(shí)用新型的液體傳感器可以用于測(cè)量液體的壓力值和流量值，可以適用于各種液體，不限于水、石油，以下將以水作為實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，但不用于限制本實(shí)用新型的適用范圍。
[0023]如圖1所示，為本實(shí)用新型一種實(shí)施例的液體傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖，該液體傳感器包括前端蓋1、連接體5、后端蓋9、壓力芯體7、轉(zhuǎn)子4、霍爾元件10、磁鐵3和處理器11，所述前端蓋I中形成有一放置轉(zhuǎn)子4的容納空腔，所述磁鐵3設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子4上，與所述轉(zhuǎn)子4 一起轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸2連接在所述前端蓋I上；所述霍爾元件10設(shè)置在所述前端蓋上，在某一時(shí)刻與所述磁鐵相對(duì)排列，用于根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)的磁鐵來(lái)獲取脈沖信號(hào)；所述前端蓋I中的空腔通過(guò)一液體通道12與設(shè)置在連接體5中的壓力芯體7相連接，所述壓力芯體7設(shè)置在塑料墊環(huán)6和芯體墊環(huán)8之間，并且都設(shè)置在連接體5中；前端蓋I與連接體5過(guò)盈配合，后端蓋9與連接體5螺紋連接，該后端蓋9還與芯體墊環(huán)8相連接，塑料墊環(huán)6與連接體5進(jìn)行連接，用于將壓力芯體進(jìn)行封裝。所述處理器11與霍爾元件和壓力芯體相連接，用于接收霍爾元件的脈沖信號(hào)和壓力芯體的壓力信號(hào)，并根據(jù)所述脈沖信號(hào)和壓力信號(hào)來(lái)輸出液體的壓力值或/和液體流量值。
[0024]本實(shí)用新型將傳統(tǒng)的水壓力傳感器、水流量傳感器合二為一，同時(shí)具備水壓力傳感器和水流量傳感器的所有功能。可以對(duì)液體的壓力值和流量值同時(shí)進(jìn)行測(cè)量，可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇性輸出其中一個(gè)值。本實(shí)施例中的處理器接收霍爾元件的脈沖信號(hào)和壓力芯體的壓力信號(hào)，并根據(jù)所述脈沖信號(hào)和壓力信號(hào)來(lái)輸出液體的壓力值或/和液體流量值，處理進(jìn)行處理是指對(duì)脈沖信號(hào)和壓力信號(hào)進(jìn)行處理，處理的過(guò)程可以采用現(xiàn)有的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0025]如圖2，為本實(shí)用新型一種實(shí)施例的液體傳感器的工作原理圖，本實(shí)用新型的處理器11電路與霍爾元件、壓力芯體相連接，所述電路包括信號(hào)調(diào)理電路、信號(hào)放大電路和A/D轉(zhuǎn)換電路。處理器將獲取到的水流壓力值與設(shè)定的水壓力閾值相比較，根據(jù)比較結(jié)果來(lái)確定是否輸出水流量值。當(dāng)水流較小時(shí)，可能只占據(jù)管道的1/10時(shí)，處于水流較低的情況，需要向用戶(hù)進(jìn)行告知，此時(shí)，通過(guò)不輸出水流量值，認(rèn)為該狀態(tài)水流量近乎沒(méi)有，從而可以向用戶(hù)進(jìn)行預(yù)警。
[0026]本實(shí)用新型的處理器可以計(jì)算水流量值，計(jì)算的過(guò)程是依據(jù)轉(zhuǎn)子的速度和管徑面積的乘積獲取，可以判定管道是否是滿(mǎn)管水，這樣才能保證水流量測(cè)量的準(zhǔn)確性。
[0027]本實(shí)用新型的連接體5內(nèi)封裝有陶瓷壓力芯體，陶瓷傳感器的精度為千分之一，當(dāng)外界有壓力作用在上面時(shí)，產(chǎn)生微弱的差分信號(hào)，然后進(jìn)入放大電路，電路采用儀表放大，采用該電路抑制了隨機(jī)干擾，放大電路采用集成儀表放大器AD620。
[0028]如圖1，水壓力流量智能傳感器前端內(nèi)封裝有霍爾組件，通過(guò)水壓力流量智能傳感器主體和前端的過(guò)線(xiàn)腔體與水壓力流量智能傳感器主體內(nèi)腔中的電路板相連。當(dāng)水流轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，會(huì)帶動(dòng)不均勻分布的小磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)，霍爾組件會(huì)產(chǎn)生脈沖信號(hào)，通過(guò)水流量信號(hào)調(diào)理電路，輸入給MCU處理。
[0029]本實(shí)用新型的磁鐵可以是一個(gè)或者多個(gè)，該實(shí)施例為兩個(gè)，第一磁鐵和第二磁鐵，所述第一磁鐵和第二磁鐵分布在轉(zhuǎn)子的軸的橫切面圓的同心圓上，第一磁鐵和第二磁鐵將同心圓分成不等的兩份。本實(shí)施例的兩個(gè)小磁鐵3都嵌入在轉(zhuǎn)子4小圓盤(pán)橫切面圓的同心圓1/3處和2/3處，將同心圓分成了同心圓周長(zhǎng)的1/3和周長(zhǎng)的2/3兩份。(此處位置也可以為1/4和2/4處，只需保證兩個(gè)小磁鐵將同心圓分成了不等的兩份即可)。通過(guò)對(duì)霍爾組件產(chǎn)生的脈沖信號(hào)寬度的分析，可以判斷正反轉(zhuǎn)和抖動(dòng)的情況。而且在沒(méi)達(dá)到水流量測(cè)量條件的情況下，可以對(duì)水流量停止采集，這樣也就可以降低功耗。
[0030]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)先實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種微型流量復(fù)合傳感器，其特征在于:包括前端蓋(I)、壓力芯體(7)、轉(zhuǎn)子(4)、霍爾元件(10)和磁鐵(3)，所述前端蓋(I)中形成有一放置轉(zhuǎn)子(4)的容納空腔，所述磁鐵(3)設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子(4)上，與所述轉(zhuǎn)子(4) 一起轉(zhuǎn)動(dòng)；所述霍爾元件(10)設(shè)置在所述前端蓋上，用于根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)的磁鐵來(lái)獲取脈沖信號(hào)；所述前端蓋(I)中的空腔通過(guò)一液體通道(12)與壓力芯體(7)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，其特征在于:還包括處理器(11)，所述處理器(11)與霍爾元件和壓力芯體(7)相連接，用于接收霍爾元件的脈沖信號(hào)和壓力芯體的壓力信號(hào)，并根據(jù)所述脈沖信號(hào)和壓力信號(hào)來(lái)輸出液體的壓力值或/和液體流量值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，其特征在于:所述轉(zhuǎn)子上設(shè)有第一磁鐵和第二磁鐵，所述第一磁鐵和第二磁鐵分布在轉(zhuǎn)子的軸的橫切面圓的同心圓上，第一磁鐵和第二磁鐵將同心圓分成不等的兩份。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，其特征在于:還包括連接體(5)，所述連接體(5)與前端蓋相連接，所述壓力芯體(7)設(shè)置在連接體(5)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的傳感器，其特征在于:還包括塑料墊環(huán)(6)和芯體墊環(huán)(8)，所述壓力芯體(7)設(shè)置在塑料墊環(huán)(6)和芯體墊環(huán)(8)之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的傳感器，其特征在于:還包括一后端蓋(9)，所述后端蓋(9)與連接體(5)相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳感器，其特征在于:所述處理器通過(guò)電路與霍爾元件相連接，所述電路包括信號(hào)調(diào)理電路、信號(hào)放大電路和A/D轉(zhuǎn)換電路。
【文檔編號(hào)】G01D21/02GK204027598SQ201420381726
【公開(kāi)日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月11日
【發(fā)明者】謝善彩, 裴偉, 應(yīng)昌杉, 李遷, 馬道坤 申請(qǐng)人:北京聯(lián)創(chuàng)思源測(cè)控技術(shù)有限公司