CN106441464A - 一种小型可扩展的水流量传感器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种小型可扩展的水流量传感器。针对现有技术中传感器不易更换和维修、工序复杂成本高、存在脱落的风险的缺陷。公开了一种小型可扩展的水流量传感器，由进水端，转子组件，霍尔组件和出水端组成；进水阀体接头与出水阀体接头对接的形式为一种卡扣对接结构；转子组件位于进水阀体接头与出水阀体接头对接形成的管内；霍尔组件的PCB板插入霍尔固定装置内，位于第一夹紧块和第二夹紧块之间的槽内，槽内设有凸台，凸台与PCB板的侧边设有的凹槽互补。本发明部件易更换、维修方便、结构紧凑、有效消除了脱落风险。

Description

一种小型可扩展的水流量传感器

技术领域

本发明涉及一种霍尔流量传感器，尤其涉及一种小型可扩展的水流量传感器，可用于滤芯管理器、直饮机、净水器、咖啡机、饮水机等的水流量检测与控制。

背景技术

目前行业内该类流量传感器不仅管接头种类多，且不同客户对接口和流量的要求不同。为了满足不同客户对多种不同的接口或者流量的需要，本行业的普遍做法，是开发多款产品，或者外接管接头应对，无形中就增加了产品种类，降低了产品的互换性和通用性，增加了维修更换的复杂性的同时，还增加了产品的生产和管理成本。

此外，目前霍尔水流量传感器还存在霍尔组件易脱落的问题。现有的霍尔组件固定，一般常见有两种，一种是将霍尔组件作为一个整体，用环氧树脂密封后在高温烤干并作为一个整体，再将该整体装配到流量传感器阀体上，另外一种是将霍尔组件直接固定于传感器阀体上、然后再环氧树脂密封再经过高温烤干并固定。

专利201510808966.2，如下图1A所示的霍尔组件固定，就是将霍尔组件作为一个整体，用环氧树脂密封后在烤干并作为一个整体，再将该整体装配到流量传感器阀体上。其操作步骤为:先将霍尔IC 58，引线60均焊接到PCB板56上，然后将板装入容纳盒74，然后用环氧密封树脂76进行密封，然后再进行烘干并成为一体。然后再将该部分整体卡入流量传感器阀体12的卡抓部62卡住。该操作方式虽然解决了霍尔组件或流量传感器应故障时不方便更换和维修的问题。但是增加了容纳盒74，所以工序及部件成本上有增加。另外该方法也存在霍尔组件脱落的风险。该方法是将PCB板56放于容纳盒74，再然后用环氧密封树脂76进行密封，然后再进行烘干并成为一体。在长期的工作中，由于环氧树脂与容纳盒74不是同种材料，收到热涨能缩的作用，固定及密封性会下降。当引线60收到拉力就有产生脱落的风险。

专利201510808966.2，如图1B所示的霍尔组件，就是将霍尔组件直接固定于传感器阀体上、然后再用环氧树脂密封再经过高温烤干并固定。其操作步骤为:先将霍尔IC132，引线138均焊接到PCB板130上，然后将板装入传感器阀体霍尔元件定位槽102，然后用环氧密封树脂136进行密封，然后再进行高温烘干并成为一体。该操作方式虽然减少了部件数量，但是但霍尔组件或流量传感器应故障时就不方便更换和维修的问题，且只能整体报废。另外该方法也存在霍尔组件脱落的风险。该方法是将PCB板装入传感器阀体霍尔元件定位槽102，然后用环氧密封树脂136进行密封，然后再进行高温烘干环氧树脂固定。在长期的工作中，由于环氧树脂与流量传感器阀体122不是同种材料，收到热涨能缩的作用，固定及密封性会下降。当引线60收到拉力就有产生脱落的风险。

综上所述，现有的霍尔流量传感器的技术方案存在以下不足：

霍尔组件的固定，一是不易更换和维修，二是工序复杂成本高，三是存在脱落的风险。

发明内容

为了解决现有技术中遇到的上述技术缺陷，本发明提供了一种小型可扩展的水流量传感器，其特征在于，由进水端，转子组件，霍尔组件和出水端组成；其中进水端设有进水阀体；出水端设有出水阀体接头,；转子组件由涡流产生器，磁性转子，导流套组成；霍尔组件由导线部分，霍尔IC，PCB板组成，且霍尔组件固定装置与出水阀体一体，霍尔组件固定装置上有第一夹紧块、第二夹紧块、凸台；所述进水阀体接管段设有进水阀体接头；所述出水端包括出水阀体接头；所述进水阀体一端的进水阀体接头与左端水管对接的一端，以及出水阀体接头与右端水管对接的接头形式为直管接头、螺纹接头、倒刺接头，卡槽接头中的任意一种；进水阀体接头与出水阀体接头对接的形式为一种卡扣对接结构；转子组件位于进水阀体接头与出水阀体接头对接形成的管内；霍尔组件的PCB板插入霍尔固定装置内，位于第一夹紧块和第二夹紧块之间的槽内，槽内设有凸台，凸台与PCB板的侧边设有的凹槽互补。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

所述进水阀体一端的进水阀体接头与左端水管对接的一端，以及出水阀体接头与右端水管对接的接头形式为直管接头、螺纹接头、倒刺接头，卡槽接头中的任意一种，从而可以实现了整个传感器的更换。霍尔组件的放弃以前的环氧树脂烤干固定方式，现采用直接插入夹紧或者夹紧+小凸台卡住的方式，结构紧凑，不易脱落，且可以实现转子组件的更换，从而通过改变转子组件来适应不同流量的需要。利用本发明的霍尔固定装置的结构和霍尔组件中的PCB板的结构，可以灵活地实现霍尔组件的更换。

本发明很好解决了现有技术中传感器不易更换和维修、工序复杂成本高、存在脱落的风险的缺陷。

附图说明

图1A为专利201510808966.2中的相关视图。

图1B为专利201510808966.2中的相关视图。

图2为本发明主要部件拆分视图。

图3为本发明进、出水阀体可能的几种接口形式视图。

图4为进、出水阀体几种相同的接口形式视图。

图5为进、出水阀体不同的接口形式的组合视图。

图6为传感器在霍尔固定装置位置的径向横截面视图和脉动信号图

图7为列举的两种转子组件视图。

图8为进水阀体和出水阀体对接位置的三维视图。

图9为霍尔固定装置拆分三维视图。

图10-1为一种新型卡扣结构三维视图。

图10-2为一种“U”型卡扣三维视图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。

如图3所示，该产品的进水阀体11,结构设计简洁，进水阀体接头11.1，可以带有螺纹的接头，或者更换成倒刺的接头，再或者更换成带有卡槽的接头等多类型接头，因此该设计能满足进水口不同的市场接头需求。出水阀体3的结构设计原理同进水阀体11，出水阀体接头3.1可以通过更换模具管接处的上下镶件即可更换成带有螺纹的接头，或者更换成倒刺的接头，再或者更换成带有卡槽的接头等多类型接口。

进水阀体11和出水阀体3通过旋入配合，可扩展成多种接口类型的传感器，如图四-1所示的直管型，图四-2所示的螺纹型，图四-3所示的倒刺型，图四-4所示的带卡槽的直管型；另外接口类型还可扩展为如图五-1所示的一头直管型一头螺纹型，图五-2所示的一头直管型一头倒刺型，图五-3所示的一头直管型一头带卡槽的直管型，图五-4所示的一头倒刺型一头螺纹型，图5所示的一头带卡槽的直管型一头螺纹型，图五-6所示的一头带卡槽的直管型一头倒刺型接头配合方式。

该产品属于霍尔式流量传感器，其原理为磁场方向的变动作为脉冲信号的输出(如图6所示)，由此来测定流量。具体为当水流经过进水端1进入进水阀体11，经过涡流产生器21时，水流被涡流产生器21分成多股水流，并作用于磁性转子22的叶片上，因此磁性转子22就转动，水流越大磁性转子22就转动越快。磁性转子22是经注塑并冲磁的。N极和S极均成对设置，在一个圆周上N极和S极间隔设置。当磁性转子叶片一N极转过霍尔IC42时，其传感器输出一个高电平，再当磁性转子叶片一S极转过霍尔IC42时，其传感器输出一个低电平，以此为循环形成一个连续的脉冲信号a。由此可见传感器流量越大频率就越高，因此脉冲信号的频率与磁性转子22的转速成正比，又因磁性转子22的转速与水流量成正比，可以通过传感器输出的频率知晓其流量。

如图7、图8所示该方案提供一种可快速更换转子组件2的方法，具体实施为：将转子组件2，直接套入出水阀体转子组件定位腔体内，然后装上进水端1，并用进水阀体11的端面压紧到转子组件2的导流套23的端面.因此当遇到不同流量的时候，就可以方便更换转子组件22。磁性转子22分短螺旋叶片22a和长螺旋叶片22b两种。

由上可知进水阀体11和出水阀体3的配合，是实现各种接头流量扩展的根本，本着不增加产品复杂性以及能够方便更换的原则，该部分的设计为：进水端1由进水阀体11，第一O型圈12和第二O型圈13组成。第一O型圈12装入第二定位槽11.4，第二O型圈13装入第一定位槽11.3,进水阀体11上设置有至少一个旋转固定端子11.5。出水阀体3设计有至少1个卡入进水端1的“7”形导向固定槽3.4,出水阀体3的“7”形导向固定槽3.4设计的开口一侧平行于水流方向，其目的保证出水阀体3的“7”形导向固定槽3.4开口方向与模具其他脱模方向一致，从而减少模具的难度，并降低成本。

如图9所示，该霍尔固定装置3.2与出水阀体为一体的，且该固定装置3.2上设有凸台3.2b。优选地，PCB板43上设有凹槽，用于与凸台3.2b的配合，以降低霍尔组件4脱落的风险。因此该方案不仅减少了部件数量，且工序简单。其操作只要把霍尔组件4插入霍尔固定装置3.2内即可。如需要拆解或者维修产品，仅需要从霍尔固定装置3.2取出即可，更换和维修方便。该装配及产品测试合格后，再往霍尔固定装置内加入防潮湿的胶水(如硅胶)保护霍尔元件，工序简单，且降低成本。

如遇到拔出力要求不是很苛刻的，还可以省去PCB板上有凹槽，霍尔组件固定装置上有凸台。仅依靠夹紧块3.2c及3.2d的加紧力即可，如需要取出霍尔组件4直接用专用的钳子拔出即可。

优选地，如图10-1所示，所述卡扣结构由进水阀体11，第一O型圈12和第二O型圈13组成，第一O型圈12装入于第一O型圈定位槽11.3，第二O型圈13装入于第二O型圈定位槽11.4,进水阀体11上设置有4个卡扣A11.1，出水阀体3设计有卡入进水端组件1的导向槽A3.1,以及用于和斜面固定端子A11.1配合的定位口A3.2，具体如图10-1所示。

优选地，如图10-1所示，进水端1由进水阀体11，第一O型圈12和第二O型圈13组成，第一O型圈12装入于第一O型圈定位槽11.3，进水阀体11上设置有定位卡槽B11.1，出水阀体3设计有导向槽B3.2,以及用于“U”型定位卡B31锁定的定位口B3.1，B31从导向槽B3.2中插入，用于填补导向槽B3.2、定位口B3.1、定位卡槽B11.1，具体如图10-2所示。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种小型可扩展的水流量传感器，其特征在于，由进水端，转子组件，霍尔组件和出水端组成；其中进水端设有进水阀体；出水端设有出水阀体接头；

转子组件由涡流产生器，磁性转子，导流套组成；

霍尔组件由导线部分，霍尔IC，PCB板组成，且霍尔组件固定装置与出水阀体一体，霍尔组件固定装置上有第一夹紧块、第二夹紧块、凸台；

所述进水阀体接管段设有进水阀体接头；

所述出水端包括出水阀体接头；

所述进水阀体一端的进水阀体接头与左端水管对接的一端，以及出水阀体接头与右端水管对接的接头形式为直管接头、螺纹接头、倒刺接头、卡槽接头中的任意一种；

所述进水阀体接头与出水阀体接头对接的形式为一种卡扣对接结构；

所述转子组件位于进水阀体接头与出水阀体接头对接形成的管内；

所述霍尔组件的PCB板插入霍尔固定装置内，位于第一夹紧块和第二夹紧块之间的槽内，槽内设有凸台，凸台与PCB板的侧边设有的凹槽互补。

2.根据权利要求1所述的小型可扩展的水流量传感器，其特征在于：所述进水阀体接管段有接头和出水阀体接头为同一种接头，均为直管接头或均为螺纹接头或均为倒刺接头或均为卡槽接头。

3.根据权利要求1所述的小型可扩展的水流量传感器，其特征在于：所述进水阀体接管段有接头和出水阀体接头的接头形式不同，两接头为直管接头、螺纹接头、倒刺接头、卡槽接头的任意组合。

4.根据权利要求1-3任一项所述的小型可扩展的水流量传感器，其特征在于：所述霍尔固定装置为槽状，霍尔组件的PCB板与霍尔固定装置紧配合。

5.根据权利要求1-3任一项所述的小型可扩展的水流量传感器，其特征在于：所述PCB板上有凹槽，霍尔组件固定装置的第一夹紧块和第二夹紧块之间设有凸台。

6.根据权利要求1所述的小型可扩展的水流量传感器，其特征在于：所述磁性转子分短螺旋叶片和长螺旋叶片两种。

7.根据权利要求1所述的小型可扩展的水流量传感器，其特征在于：所述卡扣结构为进水端由进水阀体，第一O型圈和第二O型圈组成，第一O型圈装入于第一O型圈定位槽，第二O型圈装入于第二O型圈定位槽,进水阀体上设置有4个卡扣，出水阀体设计有卡入进水端组件的导向槽,以及用于和斜面固定端子配合的定位口。

8.根据权利要求7所述的小型可扩展的水流量传感器，其特征在于：进水端由进水阀体，第一O型圈和第二O型圈组成，第一O型圈装入于第一O型圈定位槽，进水阀体上设置有定位卡槽，出水阀体设计有导向槽,以及用于“U”型定位卡锁定的定位口，“U”型定位卡从导向槽中插入，用于填补导向槽、定位口、定位卡槽。

9.根据权利要求7所述的小型可扩展的水流量传感器，其特征在于：所述卡扣结构包括进水阀体上至少两个的旋转固定端子、出水阀体上至少2个的“7”形导向固定槽、进水阀体上与出水阀体连接端的第一定位槽、第二定位槽、第一O型圈、第二O型圈。

10.根据权利要求9所述的小型可扩展的水流量传感器，其特征在于：所述进水阀体上旋转固定端子数量与出水阀体上的“7”形导向固定槽数量相同，为3个或4个或6个中的一种。