復合式流量壓力傳感器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于檢測儀器技術領域，涉及一種液體傳感器，特別是涉及一種能夠同時檢測液體壓力和流量的傳感器。
【背景技術】
[0002]在現有的技術中，對于液體的壓力和流量檢測是兩個單獨的產品。水壓力傳感器用于水流監測系統中，檢測灌溉閥門進出水口和管道中的水壓力。水流量傳感器用于水流監測系統中，檢測灌溉閥門進水量和出水量。
[0003]以上兩種設備是自動節水灌溉系統中最常用的，其數據也是供水系統需要的兩項重要參數。作為兩個分別獨立的檢測設備必然會給用戶帶來操作、維護和安裝的不便，同時帶來系統接線復雜和使用的可靠性問題。
【發明內容】
[0004]為了解決現有的傳感器不能對液體的壓力和流量同時進行檢測，本發明提供一種能夠同時檢測液體壓力和流量的傳感器。
[0005]本發明采用的技術方案是:一種復合式流量壓力傳感器，包括前端蓋、壓力芯體、轉子、霍爾元件、磁鐵、連接體、塑料墊環、芯體墊環和處理器，所述前端蓋中形成有一放置轉子的容納空腔，所述磁鐵設置在所述轉子上，與所述轉子一起轉動；所述霍爾元件設置在所述前端蓋上，用于根據轉動的磁鐵來獲取脈沖信號；所述前端蓋中的空腔通過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和壓力芯體的壓力信號，并根據所述脈沖信號和壓力信號來輸出液體的壓力值或/和液體流量值，所述連接體與前端蓋相連接，所述壓力芯體設置在連接體中，所述壓力芯體設置在塑料墊環和芯體墊環之間。
[0006]所述轉子上設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。
[0007]所述傳感器還包括一后端蓋，所述后端蓋與連接體相連接。
[0008]所述處理器通過電路與霍爾元件相連接，所述電路包括信號調理電路、信號放大電路和A/D轉換電路。
[0009]所述處理器通過電路與壓力芯體相連接，所述電路包括信號調理電路、信號放大電路和A/D轉換電路。
[0010]本發明的優點和有益效果在于:由于在檢測灌溉管道中水流量時，可能會出現水流轉子抖動、正反轉導致測量不準等情況，通過對灌溉管道中水壓力的檢測，與設定的水壓力閾值相比較，可以判定管道是否是滿管水，這樣才能保證水流量測量的準確性；通過對霍爾組件產生的不對稱脈沖信號的分析，可以判斷正反轉和抖動的情況。而且在沒達到水流量測量條件的情況下，可以對水流量停止采集，這樣也就可以降低功耗。
[0011]與現有技術相比，本傳感器優點是: 1.將傳統的水壓力傳感器、水流量傳感器合二為一，同時具備水壓力傳感器和水流量傳感器的所有功能。
[0012]2.通過對水壓力的檢測可以控制水流量部分檢測的與否。
[0013]3.可以檢測水流量轉子的轉動狀態。
[0014]4.可以保證水流量檢測的準確性。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明一種實施例的液體傳感器的結構示意圖；
圖2為本發明一種實施例的液體傳感器的工作原理圖。
[0016]圖中:1前端蓋；2轉軸；3磁鐵；4轉子；5連接體；6塑料墊環；7壓力芯體；8芯體墊環；9后端蓋；10霍爾元件；11處理器；12液體通道。
【具體實施方式】
[0017]如圖1所示，為本發明一種實施例的液體傳感器的結構示意圖，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中形成有一放置轉子4的容納空腔，所述磁鐵3設置在所述轉子4上，與所述轉子4 一起轉動，轉子的轉軸2連接在所述前端蓋I上；所述霍爾元件10設置在所述前端蓋上，在某一時刻與所述磁鐵相對排列，用于根據轉動的磁鐵來獲取脈沖信號；所述前端蓋I中的空腔通過一液體通道12與設置在連接體5中的壓力芯體7相連接，所述壓力芯體7設置在塑料墊環6和芯體墊環8之間，并且都設置在連接體5中；前端蓋I與連接體5過盈配合，后端蓋9與連接體5螺紋連接，該后端蓋9還與芯體墊環8相連接，塑料墊環6與連接體5進行連接，用于將壓力芯體進行封裝。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和壓力芯體的壓力信號，并根據所述脈沖信號和壓力信號來輸出液體的壓力值或/和液體流量值。
[0018]本發明將傳統的水壓力傳感器、水流量傳感器合二為一，同時具備水壓力傳感器和水流量傳感器的所有功能。可以對液體的壓力值和流量值同時進行測量，可以根據需要進行選擇性輸出其中一個值。
[0019]如圖2，為本發明一種實施例的液體傳感器的工作原理圖，本發明的處理器11電路與霍爾元件、壓力芯體相連接，所述電路包括信號調理電路、信號放大電路和A/D轉換電路。處理器將獲取到的水流壓力值與設定的水壓力閾值相比較，根據比較結果來確定是否輸出水流量值。當水流較小時，可能只占據管道的1/10時，處于水流較低的情況，需要向用戶進行告知，此時，通過不輸出水流量值，認為該狀態水流量近乎沒有，從而可以向用戶進行預警。
[0020]本發明的處理器可以計算水流量值，計算的過程是依據轉子的速度和管徑面積的乘積獲取，可以判定管道是否是滿管水，這樣才能保證水流量測量的準確性。
[0021]本發明的連接體5內封裝有陶瓷壓力芯體，陶瓷傳感器的精度為千分之一，當外界有壓力作用在上面時，產生微弱的差分信號，然后進入放大電路，電路采用儀表放大，采用該電路抑制了隨機干擾，放大電路采用集成儀表放大器AD620。
[0022]如圖1，水壓力流量智能傳感器前端內封裝有霍爾組件，通過水壓力流量智能傳感器主體和前端的過線腔體與水壓力流量智能傳感器主體內腔中的電路板相連。當水流轉子轉動時，會帶動不均勻分布的小磁鐵轉動，霍爾組件會產生脈沖信號，通過水流量信號調理電路，輸入給MCU處理。
[0023]本發明的磁鐵可以是一個或者多個，該實施例為兩個，第一磁鐵和第二磁鐵，所述第一磁鐵和第二磁鐵分布在轉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。本實施例的兩個小磁鐵3都嵌入在轉子4小圓盤橫切面圓的同心圓1/3處和2/3處，將同心圓分成了同心圓周長的1/3和周長的2/3兩份。(此處位置也可以為1/4和2/4處，只需保證兩個小磁鐵將同心圓分成了不等的兩份即可)。通過對霍爾組件產生的脈沖信號寬度的分析，可以判斷正反轉和抖動的情況。而且在沒達到水流量測量條件的情況下，可以對水流量停止采集，這樣也就可以降低功耗。
[0024]本申請中沒有詳細說明的技術特征為現有技術。上述實施例僅例示性說明本申請的原理及其功效，而非用于限制本申請。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本申請的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本申請所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本申請的權利要求所涵蓋。
【主權項】
1.一種復合式流量壓力傳感器，其特征在于:包括前端蓋、壓力芯體、轉子、霍爾元件、磁鐵、連接體、塑料墊環、芯體墊環和處理器，所述前端蓋中形成有一放置轉子的容納空腔，所述磁鐵設置在所述轉子上，與所述轉子一起轉動；所述霍爾元件設置在所述前端蓋上，用于根據轉動的磁鐵來獲取脈沖信號；所述前端蓋中的空腔通過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和壓力芯體的壓力信號，并根據所述脈沖信號和壓力信號來輸出液體的壓力值或/和液體流量值，所述連接體與前端蓋相連接，所述壓力芯體設置在連接體中，所述壓力芯體設置在塑料墊環和芯體墊環之間。2.根據權利要求1所述的傳感器，其特征在于:所述轉子上設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。3.根據權利要求1所述的傳感器，其特征在于:還包括一后端蓋，所述后端蓋與連接體相連接。4.根據權利要求1所述的傳感器，其特征在于:所述處理器通過電路與霍爾元件相連接，所述電路包括信號調理電路、信號放大電路和A/D轉換電路。5.根據權利要求1所述的傳感器，其特征在于:所述處理器通過電路與壓力芯體相連接，所述電路包括信號調理電路、信號放大電路和A/D轉換電路。
【專利摘要】本發明公開了一種復合式流量壓力傳感器，包括前端蓋、壓力芯體、轉子、霍爾元件、磁鐵和處理器，所述前端蓋中形成有一放置轉子的容納空腔，所述磁鐵設置在所述轉子上，與所述轉子一起轉動；所述霍爾元件設置在所述前端蓋上，用于根據轉動的磁鐵來獲取脈沖信號；所述前端蓋中的空腔通過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和壓力芯體的壓力信號，并根據所述脈沖信號和壓力信號來輸出液體的壓力值或/和液體流量值。本發明將傳統的水壓力傳感器、水流量傳感器合二為一，同時具備水壓力傳感器和水流量傳感器的所有功能。
【IPC分類】G01L11/00, G01F1/58
【公開號】CN105181042
【申請號】CN201510698528
【發明人】湯明霞
【申請人】湯明霞
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年10月25日