一種雙路自校正渦街效應(yīng)流量傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及傳感器領(lǐng)域，尤其是一種雙路自校正渦街效應(yīng)流量傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，現(xiàn)有車用卡門渦街傳感器多為光電式卡門渦街空氣流量傳感器和超聲波式卡門渦街空氣流量傳感器，其結(jié)構(gòu)和制造工藝復(fù)雜，造價(jià)昂貴，不適合推廣使用。而工業(yè)生產(chǎn)中的渦街傳感器多采用壓電材料采集渦街的壓力變化，此方法容易受到外界干擾，從而導(dǎo)致測(cè)量誤差較大。因此，上述渦街傳感器均存在各自的缺點(diǎn)，無法滿足市場(chǎng)需求。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、響應(yīng)迅速、雙路測(cè)量、抗干擾能力強(qiáng)的雙路自校正渦街效應(yīng)流量傳感器。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用了以下技術(shù)方案:本發(fā)明所述傳感器由電子部分和殼體部分組成，電子部分安裝在殼體內(nèi)部，電子部分包括渦街發(fā)生體、電阻可變張緊裝置、擺動(dòng)膜片、光源發(fā)射器、光源接收器、導(dǎo)線以及接口端子;所述渦街發(fā)生體設(shè)有兩根平行支柱，在兩根支柱之間安裝電阻可變張緊裝置，在電阻可變張緊裝置的兩端分別與導(dǎo)線一端連接，兩根導(dǎo)線的另一端均與接口端子連接，接口端子安裝在殼體外壁上;在電阻可變張緊裝置的中段位置連接擺動(dòng)膜片，所述擺動(dòng)膜片的表面開設(shè)透光孔，在擺動(dòng)膜片透光孔的兩側(cè)對(duì)稱安裝光源發(fā)射器、光源接收器，且光源發(fā)射器和光源接收器安裝在殼體內(nèi)壁上，光源發(fā)射器和光源接收器分別通過導(dǎo)線與接口端子相連。
[0005]進(jìn)一步地，所述電阻可變張緊裝置為柱狀或片狀結(jié)構(gòu)，由具有彈性的撓性電阻材料制成。
[0006]進(jìn)一步地，所述擺動(dòng)膜片為不透光材料制成。
[0007]進(jìn)一步地，所述光源發(fā)射器的發(fā)光源、光源接收器的接收點(diǎn)與擺動(dòng)膜片的透光孔處在同一直線上。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0009]1、適用于從低速到高速、從透光到非透光流體等寬廣流體性質(zhì)區(qū)間的流體流量測(cè)量。
[0010]2、整體結(jié)構(gòu)新穎、設(shè)計(jì)合理、響應(yīng)迅速、抗干擾能力強(qiáng)、信號(hào)穩(wěn)定且可靠性高和精度高，具有雙路測(cè)量輸出且相互校正能力，可廣泛應(yīng)用于涉及流體流量測(cè)量需求的生產(chǎn)和生活各個(gè)領(lǐng)域。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。
[0012]圖2是本發(fā)明的電子部分結(jié)構(gòu)圖。
[0013]附圖標(biāo)號(hào):1_渦街發(fā)生體、2-電阻可變張緊裝置、3-擺動(dòng)膜片、4-光源發(fā)射器、5-光源接收器、6-導(dǎo)線、7-接口端子、8-支柱、殼體9。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明:
[0015]如圖1和圖2所示，本發(fā)明所述傳感器由電子部分和殼體部分組成，電子部分安裝在殼體9內(nèi)部，電子部分包括渦街發(fā)生體1、電阻可變張緊裝置2、擺動(dòng)膜片3、光源發(fā)射器4、光源接收器5、導(dǎo)線6以及接口端子7;所述渦街發(fā)生體設(shè)有兩根平行支柱8，在兩根支柱之間安裝電阻可變張緊裝置，支柱與渦街發(fā)生體相垂直，電阻可變張緊裝置與渦街發(fā)生體相平行，電阻可變張緊裝置的兩端固定在兩根支柱的頂端處;在電阻可變張緊裝置的兩端分別與導(dǎo)線一端連接，兩根導(dǎo)線的另一端均與接口端子連接，接口端子安裝在殼體外壁上;在電阻可變張緊裝置的中段位置連接擺動(dòng)膜片，所述擺動(dòng)膜片的表面開設(shè)透光孔，在擺動(dòng)膜片透光孔的兩側(cè)對(duì)稱安裝光源發(fā)射器、光源接收器，且光源發(fā)射器和光源接收器安裝在殼體內(nèi)壁上，光源發(fā)射器和光源接收器分別通過導(dǎo)線與接口端子相連。
[0016]所述電阻可變張緊裝置為柱狀或片狀結(jié)構(gòu)，由具有彈性的撓性電阻材料制成。可以實(shí)現(xiàn)對(duì)擺動(dòng)膜片的脹緊束縛，在通電狀態(tài)下可以測(cè)量其因扭轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的電阻變化。
[0017]所述擺動(dòng)膜片為不透光材料制成，只有透光孔可以有光線通過。光源發(fā)射器的發(fā)光源、光源接收器的接收點(diǎn)與擺動(dòng)膜片的透光孔處在同一直線上。
[0018]所述光源發(fā)射器的發(fā)光源、光源接收器的接收點(diǎn)與擺動(dòng)膜片的透光孔處在同一直線上。
[0019]所述傳感器在工作時(shí)存在兩種流體流量測(cè)量方式:
[0020]1)將該傳感器安裝在管道中，當(dāng)管道中的流體流過傳感器內(nèi)的渦街發(fā)生體之后，將會(huì)在渦街發(fā)生體的后方形成兩列穩(wěn)定交替出現(xiàn)的渦街，擺動(dòng)膜片將會(huì)因渦街帶來的壓力交替變化而產(chǎn)生周期性擺動(dòng)，因擺動(dòng)膜片上透光孔的位置在擺動(dòng)過程中不斷變化，所以從光源發(fā)生器到光源接收器之間的光路將會(huì)因擺動(dòng)膜片的擺動(dòng)而發(fā)生規(guī)律性的通斷，從而使得光源接收器收到的光信號(hào)與擺動(dòng)膜片的擺動(dòng)頻率對(duì)應(yīng)，光源接收器將產(chǎn)生相應(yīng)頻率的電信號(hào)。光源發(fā)射器和光源接收器分別通過導(dǎo)線與傳感器接口端子相連。此時(shí)傳感器通過光路的通斷得到與流量對(duì)應(yīng)的穩(wěn)定頻率信號(hào)。
[0021]2)另外，擺動(dòng)膜片的擺動(dòng)將引起電阻可變張緊裝置的相應(yīng)周期性扭轉(zhuǎn)變形，從而引起其電阻的周期變化，電阻可變張緊裝置的兩端分別通過導(dǎo)線與接口端子連接，可以通過測(cè)量電阻可變張緊裝置的兩端電信號(hào)變化得到與流體流量狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的頻率信號(hào)。
[0022]所述雙路自校正渦街效應(yīng)流量傳感器的兩種流體流量測(cè)量方式始終同時(shí)工作，并同時(shí)輸出測(cè)量信息，即可實(shí)現(xiàn)相互驗(yàn)證，又能提高測(cè)量精度。在其中一種方式無法測(cè)量或失效情況下，另一種測(cè)量方式可以單獨(dú)進(jìn)行測(cè)量，從而大大提升了可靠性和拓展了應(yīng)用領(lǐng)域。
[0023]以上所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種雙路自校正渦街效應(yīng)流量傳感器，其特征在于:所述傳感器由電子部分和殼體部分組成，電子部分安裝在殼體內(nèi)部，電子部分包括渦街發(fā)生體、電阻可變張緊裝置、擺動(dòng)膜片、光源發(fā)射器、光源接收器、導(dǎo)線以及接口端子;所述渦街發(fā)生體設(shè)有兩根平行支柱，在兩根支柱之間安裝電阻可變張緊裝置，在電阻可變張緊裝置的兩端分別與導(dǎo)線一端連接，兩根導(dǎo)線的另一端均與接口端子連接，接口端子安裝在殼體外壁上;在電阻可變張緊裝置的中段位置連接擺動(dòng)膜片，所述擺動(dòng)膜片的表面開設(shè)透光孔，在擺動(dòng)膜片透光孔的兩側(cè)對(duì)稱安裝光源發(fā)射器、光源接收器，且光源發(fā)射器和光源接收器安裝在殼體內(nèi)壁上，光源發(fā)射器和光源接收器分別通過導(dǎo)線與接口端子相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙路自校正渦街效應(yīng)流量傳感器，其特征在于:所述電阻可變張緊裝置為柱狀或片狀結(jié)構(gòu)，由具有彈性的撓性電阻材料制成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙路自校正渦街效應(yīng)流量傳感器，其特征在于:所述擺動(dòng)膜片為不透光材料制成。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙路自校正渦街效應(yīng)流量傳感器，其特征在于:所述光源發(fā)射器的發(fā)光源、光源接收器的接收點(diǎn)與擺動(dòng)膜片的透光孔處在同一直線上。
【專利摘要】一種雙路自校正渦街效應(yīng)流量傳感器，所述傳感器包括殼體、渦街發(fā)生體、電阻可變張緊裝置、擺動(dòng)膜片、光源發(fā)射器、光源接收器、導(dǎo)線以及接口端子；所述渦街發(fā)生體設(shè)有兩根平行支柱，在兩根支柱之間安裝電阻可變張緊裝置，在電阻可變張緊裝置的兩端分別與導(dǎo)線一端連接，兩根導(dǎo)線的另一端均與接口端子連接，接口端子安裝在殼體外壁上；在電阻可變張緊裝置的中段位置連接擺動(dòng)膜片，所述擺動(dòng)膜片的表面開設(shè)透光孔，在擺動(dòng)膜片透光孔的兩側(cè)對(duì)稱安裝光源發(fā)射器、光源接收器，且光源發(fā)射器和光源接收器安裝在殼體內(nèi)壁上，光源發(fā)射器和光源接收器分別通過導(dǎo)線與接口端子相連。本發(fā)明具有響應(yīng)迅速、抗干擾能力強(qiáng)、雙路測(cè)量相互校正等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】G01F1/32
【公開號(hào)】CN105424104
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510992664
【發(fā)明人】邸立明, 孫皓奇, 王亞強(qiáng), 楊春婧, 楊海龍
【申請(qǐng)人】燕山大學(xué)
【公開日】2016年3月23日
【申請(qǐng)日】2015年12月25日