CN114061673A - 一种微小气体流速传感器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微小气体流速传感器，包括气流流速传感器本体，所述气流流速传感器本体包括阀体，所述阀体的两侧均开设有第一槽，两个第一槽相互靠近的一侧内壁上开设有同一个第一通孔，第一通孔内设有高灵敏电容麦克风，第一通孔的顶部内壁上密封活动嵌装有阀芯，阀芯的底部延伸至第一通孔内，高灵敏电容麦克风活动卡装在阀芯的底部，阀体的顶部螺纹连接有阀塞，阀塞的底部与阀芯的顶部固定连接，所述气流流速传感器本体还包括安装在阀体内的电路板。本发明设计合理，通过简单的几个结构即可实现对气体流速的测量，与传统的流速传感器相比较，其结构更简单，进而可降低生产成本，满足使用需求。

Description

一种微小气体流速传感器

技术领域

本发明涉及气体流速传感器技术领域，尤其涉及一种微小气体流速传感器。

背景技术

气流传感器广泛应用于燃气、燃料电池、半导体、分析仪器、石化、医疗等行业，现有可量测的微小气体流速(小于1L/min)的传感器主要有“罗茨流量计”和“热感应式芯片检测流量计”等，现有可量测的微小气体流速传感器成本较高并且结构复杂，为降低生产成本，因此我们提出了一种微小气体流速传感器用于解决上述问题。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种微小气体流速传感器。

本发明提出的一种微小气体流速传感器，包括气流流速传感器本体，所述气流流速传感器本体包括阀体，所述阀体的两侧均开设有第一槽，两个第一槽相互靠近的一侧内壁上开设有同一个第一通孔，第一通孔内设有高灵敏电容麦克风，第一通孔的顶部内壁上密封活动嵌装有阀芯，阀芯的底部延伸至第一通孔内，高灵敏电容麦克风活动卡装在阀芯的底部，阀体的顶部螺纹连接有阀塞，阀塞的底部与阀芯的顶部固定连接，所述气流流速传感器本体还包括安装在阀体内的电路板。

优选地，所述电路板上设有电压供电端VCC，电压供电端VCC的一端电性连接有电容C1的一端、二极管D1的正极和电阻R1的一端，二极管D1的负极电性连接有电阻R7的一端，电阻R1的另一端与高灵敏电容麦克风的正极、电阻R8的一端和电容C3的一端，电压供电端VCC还电性连接有电阻R2的一端、电阻R3的一端、电阻R4的一端、电压比较器的电压输入端、电阻R5的一端和二级管D2的正极，电阻R3的另一端电性连接有电容C4的一端，电阻R3的另一端和电容C4的一端均与电压比较器的负极输入端电性连接，电压比较器的正极输入端与电阻R4的滑动端电性连接，二级管D2的负极电性连接有电阻R6的一端，电阻R5的另一端、电阻R6的另一端和电压比较器的输出端电性连接有同一个数字输出管脚DO，电阻R3的另一端电性连接有三极管Q1的发射极，三极管Q1的基极与电阻R2的另一端电性连接，电阻R2的另一端和三级管Q1的基极电性连接有同一个电容C2，电容C2的另一端与高灵敏电容麦克风的正极电性连接，电容C4的另一端与三极管Q1的集电极电性连接，电容C1的另一端、电阻R7的另一端、电容C3的另一端、电阻R8的另一端、高灵敏电容麦克风的负极、三级管Q1的集电极、电容C4的另一端、电阻R4的另一端和电压比较器的接地端均接地。

优选地，所述第一通孔的顶部内壁上开设有嵌装槽，嵌装槽的内壁与阀芯的外侧活动接触，阀芯的外侧开设有两个环形槽，环形槽内粘接套设有密封圈，密封圈的外侧与嵌装槽的内壁活动接触。

优选地，所述嵌装槽的顶部内壁上开设有内螺纹孔，阀塞的外侧开设有外螺纹槽，外螺纹槽与内螺纹孔螺纹连接。

优选地，所述阀芯的底部开设有卡槽，卡槽的内壁与高灵敏电容麦克风的外侧固定连接。

优选地，所述电阻R8为51K电阻，电阻R7、电阻R6和电阻R3均为1K电阻。

优选地，所述电阻R4和电阻R5均为10K电阻。

优选地，所述电压比较器的型号为LM393。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：

通过阀体、高灵敏电容麦克风、阀芯、密封圈、阀塞、第一通孔和电路板相配合，首先在高灵敏电容麦克风周围开2个或多个通气孔，气体依次从阀体的进气端、高灵敏电容麦克风表面、周围的通气孔和出气端流出，气体在高灵敏电容麦克风表面形成涡流使高灵敏电容麦克风的薄膜极板产生震动，高灵敏电容麦克风把气流信号转换为脉冲信号输出，从而实现对微小气体流速的测量。

本发明设计合理，通过简单的几个结构即可实现对气体流速的测量，与传统的流速传感器相比较，其结构更简单，进而可降低生产成本，满足使用需求。

附图说明

图1为本发明提出的一种微小气体流速传感器的结构示意图；

图2为本发明提出的一种微小气体流速传感器的爆炸图；

图3为图1的剖视结构示意图；

图4为图1的左视剖视结构示意图；

图5为本发明提出的一种微小气体流速传感器的电路板的电路图。

图中：1阀体、2高灵敏电容麦克风、3阀芯、4密封圈、5阀塞、6第一通孔。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。

实施例

参照图1-5，本实施例提出了一种微小气体流速传感器，包括气流流速传感器本体，气流流速传感器本体包括阀体1，阀体1的两侧均开设有第一槽，两个第一槽相互靠近的一侧内壁上开设有同一个第一通孔6，第一通孔6内设有高灵敏电容麦克风2，第一通孔6的顶部内壁上密封活动嵌装有阀芯3，阀芯3的底部延伸至第一通孔6内，高灵敏电容麦克风2活动卡装在阀芯3的底部，阀体1的顶部螺纹连接有阀塞5，阀塞5的底部与阀芯3的顶部固定连接，气流流速传感器本体还包括安装在阀体1内的电路板；

电路板上设有电压供电端VCC，电压供电端VCC的一端电性连接有电容C1的一端、二极管D1的正极和电阻R1的一端，二极管D1的负极电性连接有电阻R7的一端，电阻R1的另一端与高灵敏电容麦克风2的正极、电阻R8的一端和电容C3的一端，电压供电端VCC还电性连接有电阻R2的一端、电阻R3的一端、电阻R4的一端、电压比较器的电压输入端、电阻R5的一端和二级管D2的正极，电阻R3的另一端电性连接有电容C4的一端，电阻R3的另一端和电容C4的一端均与电压比较器的负极输入端电性连接，电压比较器的正极输入端与电阻R4的滑动端电性连接，二级管D2的负极电性连接有电阻R6的一端，电阻R5的另一端、电阻R6的另一端和电压比较器的输出端电性连接有同一个数字输出管脚DO，电阻R3的另一端电性连接有三极管Q1的发射极，三极管Q1的基极与电阻R2的另一端电性连接，电阻R2的另一端和三级管Q1的基极电性连接有同一个电容C2，电容C2的另一端与高灵敏电容麦克风2的正极电性连接，电容C4的另一端与三极管Q1的集电极电性连接，电容C1的另一端、电阻R7的另一端、电容C3的另一端、电阻R8的另一端、高灵敏电容麦克风2的负极、三级管Q1的集电极、电容C4的另一端、电阻R4的另一端和电压比较器的接地端均接地，本发明设计合理，通过简单的几个结构即可实现对气体流速的测量，与传统的流速传感器相比较，其结构更简单，进而可降低生产成本，满足使用需求。

本实施例中，第一通孔6的顶部内壁上开设有嵌装槽，嵌装槽的内壁与阀芯3的外侧活动接触，阀芯3的外侧开设有两个环形槽，环形槽内粘接套设有密封圈4，密封圈4的外侧与嵌装槽的内壁活动接触，嵌装槽的顶部内壁上开设有内螺纹孔，阀塞5的外侧开设有外螺纹槽，外螺纹槽与内螺纹孔螺纹连接，阀芯3的底部开设有卡槽，卡槽的内壁与高灵敏电容麦克风2的外侧固定连接，电阻R8为51K电阻，电阻R7、电阻R6和电阻R3均为1K电阻，电阻R4和电阻R5均为10K电阻，电压比较器的型号为LM393，本发明设计合理，通过简单的几个结构即可实现对气体流速的测量，与传统的流速传感器相比较，其结构更简单，进而可降低生产成本，满足使用需求。

本实施例中，使用时，首先在高灵敏电容麦克风2周围开2个或多个通气孔，当管道中有气体流动时气体从阀体1的进气端流进，经过高灵敏电容麦克风2表面然后从高灵敏电容麦克风2周围的通气孔流向出气端，这时气体会在高灵敏电容麦克风2表面形成涡流使高灵敏电容麦克风2的薄膜极板产生震动,高灵敏电容麦克风2把气流信号转换为脉冲信号输出，当输出脉冲频率与气体流速成正比时，气体流速越快输出脉冲频率越高，从而实现对微小气体流速的测量，且整个装置通过简单的几个结构即可实现对气体流速的测量，与传统的流速传感器相比较，其结构更简单，进而可降低生产成本。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种微小气体流速传感器，包括气流流速传感器本体，所述气流流速传感器本体包括阀体(1)，其特征在于，所述阀体(1)的两侧均开设有第一槽，两个第一槽相互靠近的一侧内壁上开设有同一个第一通孔(6)，第一通孔(6)内设有高灵敏电容麦克风(2)，第一通孔(6)的顶部内壁上密封活动嵌装有阀芯(3)，阀芯(3)的底部延伸至第一通孔(6)内，高灵敏电容麦克风(2)活动卡装在阀芯(3)的底部，阀体(1)的顶部螺纹连接有阀塞(5)，阀塞(5)的底部与阀芯(3)的顶部固定连接，所述气流流速传感器本体还包括安装在阀体(1)内的电路板。

2.根据权利要求1所述的一种微小气体流速传感器，其特征在于，所述电路板上设有电压供电端VCC，电压供电端VCC的一端电性连接有电容C1的一端、二极管D1的正极和电阻R1的一端，二极管D1的负极电性连接有电阻R7的一端，电阻R1的另一端与高灵敏电容麦克风(2)的正极、电阻R8的一端和电容C3的一端，电压供电端VCC还电性连接有电阻R2的一端、电阻R3的一端、电阻R4的一端、电压比较器的电压输入端、电阻R5的一端和二级管D2的正极，电阻R3的另一端电性连接有电容C4的一端，电阻R3的另一端和电容C4的一端均与电压比较器的负极输入端电性连接，电压比较器的正极输入端与电阻R4的滑动端电性连接，二级管D2的负极电性连接有电阻R6的一端，电阻R5的另一端、电阻R6的另一端和电压比较器的输出端电性连接有同一个数字输出管脚DO，电阻R3的另一端电性连接有三极管Q1的发射极，三极管Q1的基极与电阻R2的另一端电性连接，电阻R2的另一端和三级管Q1的基极电性连接有同一个电容C2，电容C2的另一端与高灵敏电容麦克风(2)的正极电性连接，电容C4的另一端与三极管Q1的集电极电性连接，电容C1的另一端、电阻R7的另一端、电容C3的另一端、电阻R8的另一端、高灵敏电容麦克风(2)的负极、三级管Q1的集电极、电容C4的另一端、电阻R4的另一端和电压比较器的接地端均接地。

3.根据权利要求1所述的一种微小气体流速传感器，其特征在于，所述第一通孔(6)的顶部内壁上开设有嵌装槽，嵌装槽的内壁与阀芯(3)的外侧活动接触，阀芯(3)的外侧开设有两个环形槽，环形槽内粘接套设有密封圈(4)，密封圈(4)的外侧与嵌装槽的内壁活动接触。

4.根据权利要求3所述的一种微小气体流速传感器，其特征在于，所述嵌装槽的顶部内壁上开设有内螺纹孔，阀塞(5)的外侧开设有外螺纹槽，外螺纹槽与内螺纹孔螺纹连接。

5.根据权利要求1所述的一种微小气体流速传感器，其特征在于，所述阀芯(3)的底部开设有卡槽，卡槽的内壁与高灵敏电容麦克风(2)的外侧固定连接。

6.根据权利要求2所述的一种微小气体流速传感器，其特征在于，所述电阻R8为51K电阻，电阻R7、电阻R6和电阻R3均为1K电阻。

7.根据权利要求2所述的一种微小气体流速传感器，其特征在于，所述电阻R4和电阻R5均为10K电阻。

8.根据权利要求2所述的一种微小气体流速传感器，其特征在于，所述电压比较器的型号为LM393。

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