CN105424104B - 一种双路自校正涡街效应流量传感器 - Google Patents
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Abstract
一种双路自校正涡街效应流量传感器，所述传感器包括壳体、涡街发生体、电阻可变张紧装置、摆动膜片、光源发射器、光源接收器、导线以及接口端子；所述涡街发生体设有两根平行支柱，在两根支柱之间安装电阻可变张紧装置，在电阻可变张紧装置的两端分别与导线一端连接，两根导线的另一端均与接口端子连接，接口端子安装在壳体外壁上；在电阻可变张紧装置的中段位置连接摆动膜片，所述摆动膜片的表面开设透光孔，在摆动膜片透光孔的两侧对称安装光源发射器、光源接收器，且光源发射器和光源接收器安装在壳体内壁上，光源发射器和光源接收器分别通过导线与接口端子相连。本发明具有响应迅速、抗干扰能力强、双路测量相互校正等优点。
Description
技术领域
本发明涉及传感器领域，尤其是一种双路自校正涡街效应流量传感器。
背景技术
目前，现有车用卡门涡街传感器多为光电式卡门涡街空气流量传感器和超声波式卡门涡街空气流量传感器，其结构和制造工艺复杂，造价昂贵，不适合推广使用。而工业生产中的涡街传感器多采用压电材料采集涡街的压力变化，此方法容易受到外界干扰，从而导致测量误差较大。因此，上述涡街传感器均存在各自的缺点，无法满足市场需求。
发明内容
本发明目的在于提供一种结构简单、响应迅速、双路测量、抗干扰能力强的双路自校正涡街效应流量传感器。
为实现上述目的，采用了以下技术方案：本发明所述传感器由电子部分和壳体部分组成，电子部分安装在壳体内部，电子部分包括涡街发生体、电阻可变张紧装置、摆动膜片、光源发射器、光源接收器、导线以及接口端子；所述涡街发生体设有两根平行支柱，在两根支柱之间安装电阻可变张紧装置，在电阻可变张紧装置的两端分别与导线一端连接，两根导线的另一端均与接口端子连接，接口端子安装在壳体外壁上；在电阻可变张紧装置的中段位置连接摆动膜片，所述摆动膜片的表面开设透光孔，在摆动膜片透光孔的两侧对称安装光源发射器、光源接收器，且光源发射器和光源接收器安装在壳体内壁上，光源发射器和光源接收器分别通过导线与接口端子相连。
进一步地，所述电阻可变张紧装置为柱状或片状结构，由具有弹性的挠性电阻材料制成。
进一步地，所述摆动膜片为不透光材料制成。
进一步地，所述光源发射器的发光源、光源接收器的接收点与摆动膜片的透光孔处在同一直线上。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、适用于从低速到高速、从透光到非透光流体等宽广流体性质区间的流体流量测量。
2、整体结构新颖、设计合理、响应迅速、抗干扰能力强、信号稳定且可靠性高和精度高，具有双路测量输出且相互校正能力，可广泛应用于涉及流体流量测量需求的生产和生活各个领域。
附图说明
图1是本发明的结构简图。
图2是本发明的电子部分结构图。
附图标号：1-涡街发生体、2-电阻可变张紧装置、3-摆动膜片、4-光源发射器、5-光源接收器、6-导线、7-接口端子、8-支柱、壳体9。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明：
如图1和图2所示，本发明所述传感器由电子部分和壳体部分组成，电子部分安装在壳体9内部，电子部分包括涡街发生体1、电阻可变张紧装置2、摆动膜片3、光源发射器4、光源接收器5、导线6以及接口端子7；所述涡街发生体设有两根平行支柱8，在两根支柱之间安装电阻可变张紧装置，支柱与涡街发生体相垂直，电阻可变张紧装置与涡街发生体相平行，电阻可变张紧装置的两端固定在两根支柱的顶端处；在电阻可变张紧装置的两端分别与导线一端连接，两根导线的另一端均与接口端子连接，接口端子安装在壳体外壁上；在电阻可变张紧装置的中段位置连接摆动膜片，所述摆动膜片的表面开设透光孔，在摆动膜片透光孔的两侧对称安装光源发射器、光源接收器，且光源发射器和光源接收器安装在壳体内壁上，光源发射器和光源接收器分别通过导线与接口端子相连。
所述电阻可变张紧装置为柱状或片状结构，由具有弹性的挠性电阻材料制成。可以实现对摆动膜片的胀紧束缚，在通电状态下可以测量其因扭转而产生的电阻变化。
所述摆动膜片为不透光材料制成，只有透光孔可以有光线通过。光源发射器的发光源、光源接收器的接收点与摆动膜片的透光孔处在同一直线上。
所述光源发射器的发光源、光源接收器的接收点与摆动膜片的透光孔处在同一直线上。
所述传感器在工作时存在两种流体流量测量方式：
1)将该传感器安装在管道中，当管道中的流体流过传感器内的涡街发生体之后，将会在涡街发生体的后方形成两列稳定交替出现的涡街，摆动膜片将会因涡街带来的压力交替变化而产生周期性摆动，因摆动膜片上透光孔的位置在摆动过程中不断变化，所以从光源发生器到光源接收器之间的光路将会因摆动膜片的摆动而发生规律性的通断，从而使得光源接收器收到的光信号与摆动膜片的摆动频率对应，光源接收器将产生相应频率的电信号。光源发射器和光源接收器分别通过导线与传感器接口端子相连。此时传感器通过光路的通断得到与流量对应的稳定频率信号。
2)另外，摆动膜片的摆动将引起电阻可变张紧装置的相应周期性扭转变形，从而引起其电阻的周期变化，电阻可变张紧装置的两端分别通过导线与接口端子连接，可以通过测量电阻可变张紧装置的两端电信号变化得到与流体流量状态相对应的频率信号。
所述双路自校正涡街效应流量传感器的两种流体流量测量方式始终同时工作，并同时输出测量信息，即可实现相互验证，又能提高测量精度。在其中一种方式无法测量或失效情况下，另一种测量方式可以单独进行测量，从而大大提升了可靠性和拓展了应用领域。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (4)
1.一种双路自校正涡街效应流量传感器，其特征在于：所述传感器由电子部分和壳体部分组成，电子部分安装在壳体内部，电子部分包括涡街发生体、电阻可变张紧装置、摆动膜片、光源发射器、光源接收器、导线以及接口端子；所述涡街发生体设有两根平行支柱，在两根支柱之间安装电阻可变张紧装置，在电阻可变张紧装置的两端分别与导线一端连接，两根导线的另一端均与接口端子连接，接口端子安装在壳体外壁上；在电阻可变张紧装置的中段位置连接摆动膜片，所述摆动膜片的表面开设透光孔，在摆动膜片透光孔的两侧对称安装光源发射器、光源接收器，且光源发射器和光源接收器安装在壳体内壁上，光源发射器和光源接收器分别通过导线与接口端子相连。
2.根据权利要求1所述的一种双路自校正涡街效应流量传感器，其特征在于：所述电阻可变张紧装置为柱状或片状结构，由具有弹性的挠性电阻材料制成。
3.根据权利要求1所述的一种双路自校正涡街效应流量传感器，其特征在于：所述摆动膜片为不透光材料制成。
4.根据权利要求1所述的一种双路自校正涡街效应流量传感器，其特征在于：所述光源发射器的发光源、光源接收器的接收点与摆动膜片的透光孔处在同一直线上。
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