CN108627210A - 一种流量计数传感器组件 - Google Patents

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    • G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
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    • G01F1/28—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow by drag-force, e.g. vane type or impact flowmeter

Abstract

本发明提供了一种流量计数传感器组件，属于计量设备技术领域。它解决了现有流量计由于结构和材料的限制均存在磁体磁场弱，磁铁暴露在液体中，容易被腐蚀退磁感应失效的问题。本增压泵中的流量计数传感器组件，包括壳体、霍尔传感器和依次设置于壳体内的轴承、叶轮组件、中心轴、支架和卡环，叶轮组件包括叶片、轴套和磁体，磁体通过塑磁注塑在轴套上形成过盈配合，叶片注塑在轴套上并同时包裹磁体且叶片与轴套之间为过盈配合，壳体的外表面设置有与其为一体式结构的安装槽且霍尔传感器卡设于安装槽内，霍尔传感器与磁体位置相互对应处于同一径向截面。本发明具有磁体永不退磁计量精度更高且制造成本低使用寿命更长的优点。

Description

一种流量计数传感器组件
技术领域
本发明属于计量设备技术领域，涉及一种流量计数传感器组件。
背景技术
目前流量计数传感器在泵类上的应用主要有两种：涡轮电磁流量计和霍尔涡轮流量计，其中涡轮电磁流量计主要通过流体经过传感器壳体，使叶轮旋转，导磁性叶片处于信号检测器的磁场中，旋转的叶片切割磁力线，周期性的改变着线圈的磁通量，从而使线圈两端感应出电脉冲信号，经过放大器的放大整形，形成有一定幅度的连续的矩形脉冲波，可远传至显示仪表，显示出流体的瞬时流量和累计量, 材料工艺导致加工时间久、成本高，限制规模量产投放工业品市场。
霍尔涡轮流量计主要通过流体流经传感器壳体，由于叶轮的叶片与流向有一定的角度，流体的冲力使叶片具有转动力矩，克服摩擦力矩和流体阻力之后叶片旋转，在力矩平衡后转速稳定，在一定的条件下，转速与流速成正比，叶轮转动带动磁场周期性变化，霍尔检测磁场变化，从而判断有无液体经过。但是以上两种流量计由于结构和材料的限制均存在磁体磁场弱，感应距离有限，限制产品应用范围，只能应用于DN25以下管道流量启停开关；磁铁暴露在液体中，容易被腐蚀退磁感应失效，导致寿命聚减；机械结构限制了产品无法精准流量计数。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种磁体永不退磁计量精度更高且制造成本低使用寿命更长的流量计数传感器组件。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种流量计数传感器组件，包括壳体、霍尔传感器和依次设置于壳体内的轴承、叶轮组件、中心轴、支架和卡环，所述壳体的底面固连有可供轴承安装的三叉型轴承座，其特征在于，所述的中心轴一端抵靠于轴承座底面一端通过支架固定，所述的叶轮组件套设于中心轴上并位于壳体中心，所述的壳体上开设有卡槽并通过在卡槽内安装卡环将支架固定，所述的叶轮组件包括叶片、轴套和磁体，所述的磁体通过塑磁注塑在轴套上形成过盈配合，所述的叶片注塑在轴套上并同时包裹磁体且叶片与轴套之间为过盈配合，所述壳体的外表面设置有与其为一体式结构的安装槽且霍尔传感器卡设于安装槽内，所述的霍尔传感器与磁体位置相互对应处于同一径向截面。
本流量计数传感器组件的技术效果为：本流量计数传感器组件安装于增压泵泵头流道内，液体经过传感器壳体时，带动叶轮组件旋转（叶片，轴套，磁体三者通过注塑配合形成一体），叶轮组件的转速与液体流速成正比，旋转时引起磁场变化，放置在壳体外表面的霍尔传感器可以检测到磁场变化，从而输出连续的矩形脉冲信号，经过对该信号整形处理后，再通过单片机对信号进行测量获得信号频率，最终通过运算可以获取当前的流量，其中将磁体通过叶片与轴套的配合包裹密封，可以防止磁体与液体接触产生腐蚀，该结构的设计可以使磁体永不退磁并且不会出现由于磁体腐蚀而造成的计量精度降低现象，进一步的将霍尔传感器安装于壳体外，使其与液体完全隔离处于干燥的环境中使用寿命更长，霍尔传感器与磁体处于同一径向截面可以更好的接受磁场信号。
在上述的流量计数传感器组件中，所述壳体的内壁上开设有若干与支架结构相配合的限位槽，所述的支架通过限位槽卡设于壳体内防止旋转偏移。
在上述的流量计数传感器组件中，所述壳体的外壁上垂直交叉排列设置有若干加强筋。该结构的设计可以增加壳体的机械强度防止其在水压增大的情况下破裂。
在上述的流量计数传感器组件中，所述中心轴的顶端开设有键槽一，并通过键槽一与支架配合防止旋转。
在上述的流量计数传感器组件中，所述的轴承外开设有环形槽，通过环形槽卡设于轴承座内，所述的轴承上还开设有键槽二，并通过键槽二与轴承座的配合防止旋转。
在上述的流量计数传感器组件中，所述的轴套为PTFE材质。
在上述的流量计数传感器组件中，所述的叶片为PPO塑料材质。
与现有技术相比，本流量计数传感器组件具有以下优点：
1、叶轮组件机械性能强，叶片，轴套，磁体三者通过注塑配合形成一体，可以有效增加叶轮组件的机械强度，并通过对轴套和叶片材料的选择使其可以在大管道增压泵中应用。
2、霍尔传感器与磁体处于同一径向截面，信号感应距离更宽，有利于传感器组件整体的设计。
3、磁体与霍尔传感器均与液体隔离，磁体不会腐蚀退磁，使用寿命长，计量更加精准。
4、叶轮组件通过注塑成型容易量产，传感器组件通过卡环将内部零件固定，加工时间短制造成本低。
附图说明
图1是本流量计数传感器组件的结构爆炸图。
图2是叶轮组件的剖视图。
图3是中心轴的结构示意图。
图4是轴承的结构示意图。
图中，1、壳体；2、霍尔传感器；3、轴承；4、叶轮组件；5、中心轴；6、支架；7、卡环；8、叶片；9、轴套、10、磁体；11、安装槽；12、限位槽；13、加强筋；14、键槽一；15、环形槽；16、键槽二。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1、图2所示，本增压泵中的流量计数传感器组件，包括壳体1、霍尔传感器2和依次设置于壳体1内的轴承3、叶轮组件4、中心轴5、支架6和卡环7，壳体1的底面固连有可供轴承3安装的三叉型轴承座，液体可以在三叉型的轴承座中流通，中心轴5一端抵靠于轴承座底面一端通过支架6固定，中心轴5的两端分别通过轴承座与支架6支撑并固定，叶轮组件4套设于中心轴5上并位于壳体1中心，壳体1上开设有卡槽并通过在卡槽内安装卡环7将支架6固定，由于支架6、中心轴5和轴承座相互抵靠支撑，因此通过卡环7可以将内部零件同步固定。
叶轮组件4包括叶片8、轴套9和磁体10，磁体10通过塑磁注塑在轴套9上形成过盈配合，叶片8注塑在轴套9上并同时包裹磁体10且叶片8与轴套9之间为过盈配合，叶片8，轴套9，磁体10三者通过注塑形成一体，主要为了使磁体10与流经壳体1内的液体隔离防止腐蚀。
壳体1的外表面设置有与其为一体式结构的安装槽11且霍尔传感器2卡设于安装槽11内，霍尔传感器2与磁体10位置相互对应处于同一径向截面。
进一步细说，壳体1的内壁上开设有若干与支架6结构相配合的限位槽12，支架6通过限位槽12卡设于壳体1内防止旋转偏移，该设计结构简单有利于传感器组件整体装配，为了增加壳体1的机械强度防止其在水压增大的情况下破裂，壳体1的外壁上垂直交叉排列设置有若干加强筋13。
如图3所示，中心轴5的顶端开设有键槽一14，并通过键槽一14与支架6配合防止旋转，支架6内具有与键槽一14配合的平键。
如图4所示，轴承3外开设有环形槽15，轴承3通过环形槽15卡设于轴承座内，该结构的设计可以防止轴承3轴向移位，轴承3上还开设有键槽二16，并通过键槽二16与轴承座的配合防止旋转，轴承座内具有与键槽二16配合的平键。
具体的说，为了考虑不同材料间的配合和收缩，轴套9为PTFE材质，叶片8为PPO塑料材质。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了壳体1、霍尔传感器2、轴承3、叶轮组件4、中心轴5、支架6、卡环7、叶片8、轴套9、磁体10、安装槽11、限位槽12、加强筋13、键槽一14、环形槽15、键槽二16等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (7)

1.一种流量计数传感器组件，包括壳体（1）、霍尔传感器（2）和依次设置于壳体（1）内的轴承（3）、叶轮组件（4）、中心轴（5）、支架（6）和卡环（7），所述壳体（1）的底面固连有可供轴承（3）安装的三叉型轴承座，其特征在于，所述的中心轴（5）一端抵靠于轴承座底面一端通过支架（6）固定，所述的叶轮组件（4）套设于中心轴（5）上并位于壳体（1）中心，所述的壳体（1）上开设有卡槽并通过在卡槽内安装卡环（7）将支架（6）固定，所述的叶轮组件（4）包括叶片（8）、轴套（9）和磁体（10），所述的磁体（10）通过塑磁注塑在轴套（9）上形成过盈配合，所述的叶片（8）注塑在轴套（9）上并同时包裹磁体（10）且叶片（8）与轴套（9）之间为过盈配合，所述壳体（1）的外表面设置有与其为一体式结构的安装槽（11）且霍尔传感器（2）卡设于安装槽（11）内，所述的霍尔传感器（2）与磁体（10）位置相互对应处于同一径向截面。
2.根据权利要求1所述的一种流量计数传感器组件，其特征在于，所述壳体（1）的内壁上开设有若干与支架（6）结构相配合的限位槽（12），所述的支架（6）通过限位槽（12）卡设于壳体（1）内防止旋转偏移。
3.根据权利要求1或2所述的一种流量计数传感器组件，其特征在于，所述壳体（1）的外壁上垂直交叉排列设置有若干加强筋（13）。
4.根据权利要求1所述的一种流量计数传感器组件，其特征在于，所述中心轴（5）的顶端开设有键槽一（14），并通过键槽一（14）与支架（6）配合防止旋转。
5.根据权利要求1所述的一种流量计数传感器组件，其特征在于，所述的轴承（3）外开设有环形槽（15），通过环形槽（15）卡设于轴承座内，所述的轴承（3）上还开设有键槽二（16），并通过键槽二（16）与轴承座的配合防止旋转。
6.根据权利要求1所述的一种流量计数传感器组件，其特征在于，所述的轴套（9）为PTFE材质。
7.根据权利要求1所述的一种流量计数传感器组件，其特征在于，所述的叶片（8）为PPO塑料材质。
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