CN204924307U - 一种杠杆式流量传感器 - Google Patents

Abstract

一种杠杆式流量传感器，包括管体，具有流体入口和流体出口；杠杆装置，位于所述管体内部，至少有一部分对应管体的流体入口设置，并能够在管体内流体作用下运动；感应装置，在杠杆装置的运动带动下内部发生相对位移，以产生电流/电压信号。当所要测量的流体进入所述管体的入口后，会与所述杠杆装置相接触，进而带动使得感应装置内产生电流/电压信号。通过取消现有技术中常用的涡轮组件，避免了由于采用涡轮触发形式噪声大的技术缺陷。

Description

一种杠杆式流量传感器

技术领域

本实用新型涉及流体测量技术领域，具体涉及一种杠杆式流量传感器。

背景技术

水流量传感器广泛用于热水器等电器上，用以测量水流量的大小。

现有水流量传感器为涡轮流量传感器，例如，中国专利文献CN104236639A公开了一种水流量传感器，包括本体，其一端设有入水口另一端设有出水口，入水口和出水口之间设有本体容置腔，所述本体容置腔中设有轮轴，以及套设在轮轴上的涡轮，涡轮上附设有多级磁铁，中盖盖合于本体容置腔上，中盖上设有控制电路板容置腔以装设控制电路板，控制电路板中连接设有能感应多级磁铁磁场的霍尔器件。水流流经涡轮使得涡轮轴向转动以带动多级磁铁旋转，经霍尔器件来感应多级磁铁的磁场，霍尔器件发出脉冲信号，控制电路板接收脉冲信号并测算水流量。

但是这种水流传感器具有如下缺点：1、由于涡轮长期暴露在水流环境下，经过一段时间后，涡轮与轮轴相接触的部位会生锈，从而造成涡轮卡死，也即，涡轮无法相对于轮轴转动，由于涡轮无法转动，从而导致多级磁铁无法运动，进而造成霍尔元件无法产生电流，最终导致传感器无信号输出，传感器失效；2、涡轮在转动时会产生比较大的噪声，对周围环境造成影响。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中水流量传感器采用涡轮触发形式导致噪声大的技术缺陷，从而提供一种噪声小的用于流体流量测量的传感器。

本使用新型要解决的另一个技术问题在于克服现有技术中的水流量传感器采用涡轮触发形式容易因为涡轮生锈而失效的技术缺陷，从而提供一种不易失效的用于流体流量测量的传感器。

为此，本实用新型提供了一种杠杆式流量传感器，包括：

管体，具有流体入口和流体出口；

杠杆装置，位于所述管体内部，至少有一部分对应管体的流体入口设置，并能够在管体内流体作用下运动；

感应装置，在杠杆装置的运动带动下内部发生相对位移，以产生电流/电压信号。

所述感应装置包括：

磁铁，其一端与杠杆装置连接，另一端与压簧连接；

压簧，作用于所述磁铁并对所述磁铁施加偏压力；

PCB板，与所述磁铁间隔一定距离平行设置，其上设置有霍尔元件；

所述磁铁具有在杠杆装置和压簧作用下处于力平衡时的静止状态，以及在力平衡被杠杆装置的运动破坏时相对所述霍尔元件运动的运动状态，所述磁铁相对霍尔元件运动时，所述霍尔元件产生所述电流/电压信号。

所述PCB板还包括V/F转换芯片，所述V/F转换芯片接收所述霍尔元件发送的电流/电压信号，将电流/电压信号转换成频率脉冲信号输出。

所述杠杆装置包括：杠杆，具有对应所述流体入口设置的杆体，以及与所述杆体连接的触发体，所述触发体与所述磁铁接触；固定组件，固定设置在管体内部，与所述杠杆可转动连接。

所述杠杆的杆体为竖直杆，所述触发体为与所述杆体一体成型的弧形钩体。

所述固定组件为固定杆，所述固定杆采用防水材料制成。

所述的杠杆式流量传感器，还包括：

开口，设置在所述管体上；

凸缘，沿着所述开口的内壁处垂直向上延伸设置；

上盖，盖装在所述凸缘上，并将所述开口密封；

所述感应装置可拆卸地安装在所述上盖上。

所述的杠杆式流量传感器的所述上盖具有向上开口的第一容纳凹部以及向下开口的第二容纳凹部，所述PCB板以及所述霍尔元件设置在所述第一容纳凹部上，所述磁铁和所述压簧设置在所述第二容纳凹部上并被支撑板从底部支撑。

所述的杠杆式流量传感器还包括中心扣盖，所述中心扣盖扣合在第一容纳凹部的开口上。

所述的杠杆式流量传感器的所述上盖上开孔有插销，用以将所述上盖固定在所述凸缘上。

本实用新型的技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的杠杆式流量传感器，包括：管体，具有流体入口和流体出口；杠杆装置，位于所述管体内部，至少有一部分对应管体的流体入口设置，并能够在管体内流体作用下运动；感应装置，在杠杆装置的运动带动下内部发生相对位移，以产生电流/电压信号。

当所要测量的流体进入所述管体的流体入口后，会与所述杠杆装置相接触，使得杠杆装置运动，进而带动感应装置的内部产生相对位移，进而产生电流/电压信号。由于采用杠杆装置来触发感应装置，取消了现有技术中的涡轮，精简了装置，并且克服了现有技术中水流量传感器采用涡轮触发形式噪声大的技术缺陷。

2.本实用新型提供的杠杆式流量传感器，所述感应装置包括：磁铁，其一端与杠杆装置连接，另一端与压簧连接；压簧，作用于所述磁铁并对所述磁铁施加偏压力；PCB板，与所述磁铁间隔一定距离平行设置，其上设置有霍尔元件；所述磁铁具有在杠杆装置和压簧作用下处于力平衡时的静止状态，以及在力平衡被杠杆装置的运动破坏时相对所述霍尔元件运动的运动状态，所述磁铁相对霍尔元件运动时，所述霍尔元件产生所述电流/电压信号。

当所要测量的流体进入管体之前，所述杠杆装置以及磁铁均处于力学平衡状态，当流体进入后，流体带动所述杠杆装置运动，杠杆装置一端挤压所述磁铁，磁铁的力学平衡状态被破坏，所述磁铁的两端在所述压簧与所述磁铁的共同作用下，与所述PCB板上的所述霍尔元件产生相对运动，所述磁铁的不同位置处的磁感线强度不同，与所述霍尔元件作用产生的电流/电压信号不同，进而可以反映出流体流量的大小。

3.本实用新型提供的杠杆式流量传感器，所述PCB板还包括V/F转换芯片，所述V/F转换芯片接收所述霍尔元件发送的电流/电压信号，将电流/电压信号转换成脉冲信号输出。

V为电压，是模拟信号，但是模拟信号有缺点，不适合远距离传输，传输过程中很有衰减。F指的是频率为数字信号，在传输过和中可靠性更好。

4.本实用新型提供的杠杆式流量传感器，所述杠杆装置包括：杠杆，具有对应所述流体入口设置的杆体，以及与所述杆体连接的触发体，所述触发体与所述磁铁接触；固定组件，固定设置在管体内部，与所述杠杆可转动连接。

所述杠杆与所要测量的流体直接接触，杠杆以固定组件为轴，带动触发体推动磁铁运动。通过杠杆装置，可以将流体的力转移至磁铁上，磁铁进而与霍尔器件作用产生电流/电压信号，通过固定组件和杠杆的组合设置不但简化了机构，并且使得杠杆装置的运动更加灵敏。

5.本实用新型提供的杠杆式流量传感器，所述杠杆的杆体为竖直杆，所述触发体为与所述杆体一体成型的弧形钩体。杠杆的杆体设置为竖直杆，使得与所要测量的流体直接的接触面积最大；所述触发体设计成弧形，可以确保触发体一直与磁铁相接触，从而提高测量的精确度。

6.本实用新型提供的杠杆式流量传感器，所述固定组件为固定杆，所述固定杆采用防水材料制成。所述固定杆采用防水材料，当所测流体与所述杠杆机构长期接触后，可以避免生锈现象的发生，从而避免了由于生锈使得杠杆机构卡死而导致信号无法产生的现象。

7.本实用新型提供的杠杆式流量传感器，所述的杠杆式流量传感器，还包括：开口，设置在所述管体上；凸缘，沿着所述开口的内壁处垂直向上延伸设置；上盖，盖装在所述凸缘上，并将所述开口密封；所述感应装置可拆卸地安装在所述上盖上。

凸缘沿着所述开口的内壁处垂直向上延伸，形成腔体，当所述感应装置出现损坏时，方便随时拆卸并修理。

8.本实用新型提供的杠杆式流量传感器，所述的杠杆式流量传感器的所述上盖具有向上开口的第一容纳凹部以及向下开口的第二容纳凹部，所述PCB板以及所述霍尔元件设置在所述第一容纳凹部上，所述磁铁和所述压簧设置在所述第二容纳凹部上并被支撑板从底部支撑。

所述压簧设置在所述第二容纳凹部上，所述PCB板以及所述霍尔元件设置在所述第一容纳凹部上，二者平行且间隔一定距离设置，可以确保所述磁铁稳定地与霍尔元件发生感应，从而确定信号的稳定性。

9.本实用新型提供的杠杆式流量传感器，所述的杠杆式流量传感器还包括中心扣盖，所述中心扣盖扣合在第一容纳凹部的开口上。

中心扣盖扣合在第一容纳凹部的开口上，用以起到密封和防水、防尘的作用。

10.本实用新型提供的杠杆式流量传感器，所述的杠杆式流量传感器的所述上盖上开孔有插销，用以将所述上盖固定在所述凸缘上。

通过插销将所述上盖固定，可以确保所述凸缘得到良好密封。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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的附图。

图1为本实用新型提供的杠杆式流量传感器的一种实施方式的结构示意图；

附图标记说明：

1-管体；2-磁铁；3-压簧；4-触发体；5-杆体；

6-固定组件；7-凸缘；8-上盖；9-中心扣盖；10-插销；

11-流体入口；12-流体出口；13-PCB板；14-霍尔元件；15-支撑板。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供的杠杆式流量传感器，包括：管体1，具有流体入口11和流体出口12；杠杆装置，位于所述管体1内部，至少有一部分对应管体1的流体入口设置，并能够在管体1内流体作用下运动；感应装置，在杠杆装置的运动带动下内部发生相对位移，以产生电流/电压信号。

当所要测量的流体进入所述管体的流体入口后，会与所述杠杆装置相接触，使得杠杆装置运动，进而带动感应装置的内部产生相对位移，进而产生电流/电压信号。由于采用杠杆装置来触发感应装置，取消了现有技术中的涡轮，精简了装置，并且克服了现有技术中水流量传感器采用涡轮触发形式噪声大的技术缺陷。

具体地，上述杠杆式流量传感器所能够测量的流体包括多种形式，可以是管道中的水、气体，也可以是输油管道中的石油等。

作为一种具体的实施方式，如图1所示，所述感应装置包括：磁铁2，其一端与杠杆装置连接，另一端与压簧3连接；压簧3，作用于所述磁铁2并对所述磁铁2施加偏压力；PCB板，与所述磁铁2间隔一定距离平行设置，其上设置有霍尔元件；所述磁铁2具有在杠杆装置和压簧3作用下处于力平衡时的静止状态，以及在力平衡被杠杆装置的运动破坏时相对所述霍尔元件运动的运动状态，所述磁铁2相对霍尔元件运动时，所述霍尔元件产生所述电流/电压信号。

具体地，当所要测量的流体进入管体之前，所述的杠杆装置处于力学平衡状态，当流体进入后，流体带动所述杠杆装置运动，杠杆装置一端挤压所述磁铁，所述磁铁的两端在所述压簧与所述磁铁的共同作用下，与所述PCB板上的所述霍尔元件产生相对运动，由于所述霍尔元件位置保持固定，当所述磁铁相对霍尔元件往复运动时，其磁感线强度也随着磁铁的运动发生变化，与所述霍尔元件作用后，产生的电流/电压信号也随之变化。电流/电压信号的变化反映出流体流量的变化。

作为一种改进的实施方式，上述杠杆式流量提供的所述PCB板还包括V/F转换芯片，所述V/F转换芯片接收所述霍尔元件发送的电流/电压信号，将电流/电压信号转换成脉冲信号输出。

V/F转换芯片中V代表电压，是模拟信号，但是模拟信号有缺点，不适合远距离传输，传输过程中很有衰减。F代表频率，为数字信号，在传输过和中可靠性更好。

作为一种具体的实施方式，上述杠杆装置包括：杠杆，具有对应所述流体入口设置的杆体5，以及与所述杆体5连接的触发体4，所述触发体4与所述磁铁2接触；固定组件6，固定设置在管体1内部，与所述杠杆可转动连接。具体地，所述杆体5的轴线与所述流体入口11的轴线垂直，以使得杆体5具有最好的灵敏度。

所述杠杆与所要测量的流体直接接触，杠杆以固定组件为轴，流体与杆体5接触后，带动触发体4推动进而磁铁2运动，此时，磁铁的静止状态被破坏，磁铁处于运动状态，通过杠杆原理，可以将流体的力转移至磁铁2上，磁铁2进而与霍尔器件作用产生电流/电压信号。

作为优选，所述杠杆的杆体5为竖直杆，所述触发体4为与所述杆体5一体成型的弧形钩体。杠杆的杆体设置为竖直杆，确保杆体与所要测量的流体能够有效接触；所述的触发体4设计成弧形，可以确保触发体一直与磁铁2相接触，从而提高测量的精确度。

作为优选，所述固定组件为固定杆，所述固定杆采用防水材料制成。所述固定杆采用防水材料，当所测流体与所述杠杆装置长期接触后，可以避免生锈现象的发生，从而避免了由于生锈使得杠杆装置卡死而导致信号无法产生的现象。

具体地，所述的防水材料可以采用双相不锈钢等耐腐蚀、耐生锈的材料制成。

作为优选，所述的杠杆式流量传感器，还包括：开口，设置在所述管体1上；凸缘7，沿着所述开口的内壁处垂直向上延伸设置；上盖8，盖装在所述凸缘7上，并将所述开口密封；所述感应装置可拆卸地安装在所述上盖8上。

凸缘7沿着所述开口的内壁处垂直向上延伸，形成腔体，当所述感应装置出现损坏时，方便随时拆卸并修理。

作为改进，杠杆式流量传感器的所述上盖8具有向上开口的第一容纳凹部以及向下开口的第二容纳凹部，所述PCB板13以及所述霍尔元件14设置在所述第一容纳凹部上，所述磁铁2和所述压簧3设置在所述第二容纳凹部上并被支撑板15从底部支撑。

所述压簧3设置在所述第二容纳凹部上，所述PCB板以及所述霍尔元件设置在所述第一容纳凹部上，二者平行且间隔一定距离设置，可以确保所述磁铁稳定地与霍尔元件发生感应，从而确保信号的稳定性；并且，设置第一容纳凹部和第二容纳凹部便于保护压簧3、磁铁2以及PCB板13等组件；并使得整个机构在结构上更加紧凑。

作为改进，杠杆式流量传感器还包括中心扣盖9，所述中心扣盖9扣合在第一容纳凹部的开口上。

中心扣盖扣合在第一容纳凹部的开口上，用以起到密封、防水以及防尘的作用。

具体地，在感应装置的实际安装过程中，首先将磁铁2和与之相配合的压簧3安装在第二容纳凹部的腔体中，然后将所述上盖8扣合在凸缘上，上盖8的中间隔挡片以及与中间隔挡片相对的支撑板15用以固定所述的磁铁2和压簧3；再将所述PCB板13安装在所述第一容纳凹部的腔体中，使得所述霍尔器件14与所述磁铁2保持平行，最后将中心扣盖9扣合在凸缘7顶端，从而完成感应元件的固定和密封过程。

作为改进，所述的杠杆式流量传感器的所述上盖8上开孔有插销10，用以将所述上盖8固定在所述凸缘7上。通过插销将所述上盖固定，可以确保所述凸缘得到良好密封。

具体的，所述上盖8与所述凸缘7上均设有内螺纹，采用螺钉通过螺纹连接，将所述上盖与所述凸缘固定在一起。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种杠杆式流量传感器，其特征在于，包括：

管体(1)，具有流体入口(11)和流体出口(12)；

杠杆装置，位于所述管体(1)内部，至少有一部分对应管体(1)的流体入口(11)设置，并能够在管体(1)内流体作用下运动；

感应装置，在杠杆装置的运动带动下内部发生相对位移，以产生电流/电压信号。

2.根据权利要求1所述的杠杆式流量传感器，其特征在于，所述感应装置包括：

磁铁(2)，其一端与杠杆装置连接，另一端与压簧(3)连接；

压簧(3)，作用于所述磁铁(2)并对所述磁铁(2)施加偏压力；

PCB板，与所述磁铁(2)间隔一定距离平行设置，其上设置有霍尔元件；

所述磁铁(2)具有在杠杆装置和压簧(3)作用下处于力平衡时的静止状态，以及在力平衡被杠杆装置的运动破坏时相对所述霍尔元件运动的运动状态，所述磁铁(2)相对霍尔元件运动时，所述霍尔元件产生所述电流/电压信号。

3.根据权利要求2所述的杠杆式流量传感器，其特征在于，所述PCB板还包括V/F转换芯片，所述V/F转换芯片接收所述霍尔元件发送的电流/电压信号，将电流/电压信号转换成脉冲信号输出。

4.根据权利要求2所述的杠杆式流量传感器，其特征在于，所述杠杆装置包括：

杠杆，具有对应所述流体入口设置的杆体(5)，以及与所述杆体连接的触发体(4)，所述触发体(4)与所述磁铁(2)接触；

固定组件(6)，固定设置在管体(1)内部，与所述杠杆可转动连接。

5.根据权利要求4所述的杠杆式流量传感器，其特征在于，所述杠杆的杆体(5)为竖直杆，所述触发体(4)为与所述杆体(5)一体成型的弧形钩体。

6.根据权利要求4所述的杠杆式流量传感器，其特征在于，所述固定组件(6)为固定杆，所述固定杆采用防水材料制成。

7.根据权利要求2-5中任一项所述的杠杆式流量传感器，其特征在于，还包括

开口，设置在所述管体(1)上；

凸缘(7)，沿着所述开口的内壁处垂直向上延伸设置；

上盖(8)，盖装在所述凸缘(7)上，并将所述开口密封；

所述感应装置可拆卸地安装在所述上盖(8)上。

8.根据权利要求7所述的杠杆式流量传感器，其特征在于，所述上盖(8)具有向上开口的第一容纳凹部以及向下开口的第二容纳凹部，所述PCB板以及所述霍尔元件设置在所述第一容纳凹部上，所述磁铁(2)和所述压簧(3)设置在所述第二容纳凹部上并被支撑板从底部支撑。

9.根据权利要求8所述的杠杆式流量传感器，其特征在于，还包括中心扣盖(9)，所述中心扣盖(9)扣合在第一容纳凹部的开口上。

10.根据权利要求9所述的杠杆式流量传感器，其特征在于，所述上盖上开孔有插销(10)，用以将所述上盖(8)固定在所述凸缘(7)上。