一种流量传感器制造技术

本发明专利技术提供的流量传感器，涉及传感器技术领域。该流量传感器包括传感器主体、叶轮、软磁芯、线圈、第一永磁体和第二永磁体，传感器主体设有液体管道，叶轮安装于液体管道内并能够在液体流动的带动下旋转，第一永磁体用于产生稳定空间磁场，当叶轮在液体流动带动旋转时，软磁芯和叶轮之间的磁阻周期性变化，线圈的磁通量随之周期性变化，线圈产生与流量相对应的频率信号，并会对叶轮产生第一吸引力，线圈安装在软磁芯上并位于第一永磁体和叶轮之间，第二永磁体与叶轮相邻并用于对叶轮产生第二吸引力。本发明专利技术提供的流量传感器能够扩展传感器的测量流速下限，同时有利于提高叶轮低速旋转的平稳性。平稳性。平稳性。

【技术实现步骤摘要】
一种流量传感器


[0001]本专利技术涉及传感器
，具体而言，涉及一种流量传感器。

技术介绍

[0002]磁电式流量传感器由永久磁铁、软磁芯、线圈、叶轮等组成，具体结构请参阅图1。磁电式流量传感器通过永久磁铁产生空间磁场，当叶轮被流体冲击转动时，软磁芯和叶轮之间的磁阻产生周期性变化，导致线圈的磁通量产生周期性变化，在线圈中产生感应电动势，其信号频率与叶轮转速成正比，即f=nz/60。式中f表示线圈交流电信号频率，n表示叶轮转速，z表示叶轮的叶片数量。叶轮在转动中，受到永久感应电动势的幅值，在一定范围内随着感应器转速的增加而增加，叶轮的转速越高，则输出的电动势越大，反之相反。
[0003]对于磁电式流量传感器来说，其存在最低测量流速限制，也就是说，当液体管道内的流速低于该最低测量流速时，叶轮不能转动，该流量传感器不能起到测流量的作用。同时，叶轮的轮齿在每一周的旋转内，每个轮齿经过永久磁铁下方时，都会周期性的受到永久磁铁吸引力的变化，在低流速条件下，会出现转动不平稳现象。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的包括，例如，提供一种流量传感器，其能够扩展传感器的测量流速下限，同时有利于提高叶轮低速旋转的平稳性。
[0005]本专利技术的实施例可以这样实现：本专利技术实施例提供一种流量传感器，包括传感器主体、叶轮、软磁芯、线圈、第一永磁体和第二永磁体，所述传感器主体设有液体管道，所述叶轮安装于所述液体管道内并能够在液体流动的带动下旋转，所述第一永磁体安装在所述传感器主体上用于对所述叶轮产生第一吸引力，所述线圈安装在所述软磁芯上并位于所述第一永磁体和所述叶轮之间，所述第二永磁体与所述叶轮相邻并用于对所述叶轮产生第二吸引力。
[0006]进一步地，在可选的实施例中，所述第二永磁体的数量为多个，且多个所述第二永磁体沿所述叶轮的外圆周布置。
[0007]进一步地，在可选的实施例中，在所述叶轮的轮齿数量为奇数时，多个所述第二永磁体沿所述叶轮的外圆周均匀布置。
[0008]进一步地，在可选的实施例中，所述第二永磁体的数量为两个，且两个所述第二永磁体沿所述叶轮的外圆周均匀布置。
[0009]进一步地，在可选的实施例中，在所述叶轮的轮齿数量为偶数时，相邻两个所述第二永磁体之间间隔（180
‑
180/z）
°
，式中z表示所述叶轮的轮齿数量。
[0010]进一步地，在可选的实施例中，所述第二永磁体的数量为两个，且两个所述第二永磁体之间间隔（180
‑
180/z）
°
，式中z表示所述叶轮的轮齿数量。
[0011]进一步地，在可选的实施例中，所述第一永磁体为圆柱体、长方体、正方体等形状，且所述第一永磁体与所述软磁芯同轴设置。
[0012]进一步地，在可选的实施例中，所述线圈缠绕于所述软磁芯的外侧。
[0013]进一步地，在可选的实施例中，所述传感器主体设有安装槽，所述软磁芯、所述线圈均安装于所述安装槽内。
[0014]进一步地，在可选的实施例中，所述第二永磁体安装于所述传感器主体上并与所述叶轮相邻。
[0015]本专利技术提供的流量传感器具有以下有益效果：第一永磁体用于产生稳定空间磁场，当叶轮在液体流动带动旋转时，软磁芯和叶轮之间的磁阻周期性变化，线圈的磁通量随之周期性变化，线圈产生与流量相对应的频率信号，并会对叶轮产生第一吸引力。当叶轮转动角度α后，叶轮由流体冲力f绕叶轮中心的力矩转动；传感器内的永久磁体对叶轮轮齿吸引力F1的水平分力F
1x
，产生阻力力矩；第二永磁体对叶轮轮齿吸引力F2的，该水平分力F
2x
能够产生主动力矩。通过对水平分力F
1x
、水平分力F
2x
力矩合成可知：由于增加第二永磁体，降低叶轮转动所需要的最小流体冲力f。也就是说，本专利技术实施例提供的流量传感器能够测出流速更小的液体流动，从而扩展传感器的测量流速下限。同时对于在低流速条件下转动不平稳现象的问题，本专利技术实施例通过设置第二永磁体，扩展了传感器的测量流速下限，有利于提高叶轮低速旋转的平稳性。叶轮的轮齿在每一周的旋转内，每个轮齿经过第一永磁体下方时，受到第一永磁体吸引力的变化减小，从而在低流速条件下转动不平稳现象减小。本专利技术实施例能够扩展传感器的测量流速下限，同时有利于提高叶轮低速旋转的平稳性。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0017]图1为磁电式流量传感器的结构示意图；图2为对图1中的磁电式流量传感器进行模型简化后的受力分析示意图；图3为对图1中的磁电式流量传感器的叶轮在转动一定角度时的受力分析情况示意图；图4为本专利技术具体实施例所述的流量传感器的结构示意图；图5为图1所示的磁电式流量传感器的模拟分析情况；图6为图4所示的流量传感器的模拟分析情况。
[0018]附图标记：00
‑
磁电式流量传感器；01
‑
永久磁铁；02
‑
线圈；03
‑
软磁芯；04
‑
叶轮；10
‑
流量传感器；14
‑
第一永磁体；15
‑
第二永磁体。
具体实施方式
[0019]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。
[0020]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施
例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0021]因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0023]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术的实施例中的特征可以相互结合。
[0024]下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。
[0025]请参阅图1，其示出了磁电式流量传感器00的结构示意图。磁电式流量传感器00包括传感器主体、永久磁铁01、软磁芯03、线圈02、叶轮04等组成。永久磁铁01产生空间磁场，当叶轮04被流体冲击转动时，软磁芯03和叶轮04之本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种流量传感器，其特征在于，包括传感器主体、叶轮、软磁芯、线圈、第一永磁体和第二永磁体，所述传感器主体设有液体管道，所述叶轮安装于所述液体管道内并能够在液体流动的带动下旋转，所述第一永磁体安装在所述传感器主体上用于对所述叶轮产生第一吸引力，所述线圈安装在所述软磁芯上并位于所述第一永磁体和所述叶轮之间，所述第二永磁体与所述叶轮相邻并用于对所述叶轮产生第二吸引力。2.根据权利要求1所述的流量传感器，其特征在于，所述第二永磁体的数量为多个，且多个所述第二永磁体沿所述叶轮的外圆周布置。3.根据权利要求2所述的流量传感器，其特征在于，在所述叶轮的轮齿数量为奇数时，多个所述第二永磁体沿所述叶轮的外圆周均匀布置。4.根据权利要求3所述的流量传感器，其特征在于，所述第二永磁体的数量为两个，且两个所述第二永磁体沿所述叶轮的外圆周均匀布置。5.根据权利要求2所述的流量传感器，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：武鑫，黎世清，范德刚，周弦，丁星程，
申请(专利权)人：四川新川航空仪器有限责任公司，
类型：发明
国别省市：