CN205539042U - 磁悬浮旋桨式流速仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种磁悬浮旋桨式流速仪，包括旋桨部、身架部、转轴套、尾翼部、流速传感器、接线螺栓、信号处理电路与电池，所述流速传感器包括轴套与轴芯，所述轴芯的另一端设有位于该轴芯中心线上的顶尖，所述顶尖顶靠在所述轴套底部的中心，在所述轴芯的外壁上并排设置有第一内磁环、第二内磁环，所述轴套的内壁并排设有第一外磁环、第二外磁环；在所述轴芯的外端连接有传感器室，在传感器室内设置有转速传感器，在所述轴套的开口处连接有感应磁钢支架，该感应磁钢支架上固定有至少一组第一感应磁钢与第二感应磁钢。其显著效果是：测量精度高，测量范围大，对环境适应能力强，可长时间连续使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及到开放式液体或气体流速测量仪器技术领域，具体地说，是一种磁悬浮旋桨式流速仪。
背景技术
在开放式流体测量中(如江河水文流速测量)，现有的同类流速测量仪器均为机械式传感器，由旋浆，滚珠轴承机构，涡轮转换机构，和接触开关组成。在使用时，把传感器置于一定流速的液体或气体中，流动的液体或气体带动旋浆旋转，旋浆带动涡轮转换机构触动接触开关发出信号。
然而，传统的机械式传感器存在如下问题：机械传动摩擦力大，在低流速环境中不能测量；传动机构中必须用到滚动轴承，在高污染高含沙量环境中测量不准确或出现轴承卡死不能发出信号；由于采用接触式开关，在超过每秒100次的高速信号传递中容易产生机械故障或漏发信号，固高速也不能测量；另外，机械传感器结构复杂，脆弱，每次使用后必须完全拆卸做保养，否则传感器就会损坏不能使用，日常维护相当不便。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种磁悬浮旋桨式流速仪，该传感器可以在极低和极高的流速环境中进行测量，测量精度高，不惧泥沙和污水，维护方便。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种磁悬浮旋桨式流速仪，其关键在于：包括依次连接的旋桨部、身架部、转轴套以及尾翼部，在所述旋桨部内设置有流速传感器，在所述身架部的外壁上连接有接线螺栓，在所述身架部内装设有信号处理电路，且所述流速传感器、信号处理电路以及接线螺栓依次电连接，
其关键在于：所述流速传感器包括轴套与轴芯，所述轴芯装设在轴套内且其一端伸出轴套，所述轴芯的另一端设有位于该轴芯中心线上的顶尖，所述顶尖顶靠在所述轴套底部的中心，在所述轴芯的外壁上并排设置有第一内磁环、第二内磁环，所述轴套的内壁并排设有与所述第一内磁环、第二内磁环分别对应的第一外磁环、第二外磁环；
在所述轴芯的外端连接有传感器室，在传感器室内设置有转速传感器，在所述轴套的开口处连接有感应磁钢支架，该感应磁钢支架上固定有至少一组第一感应磁钢与第二感应磁钢，所述第一感应磁钢与第二感应磁钢分别设置在所述轴芯外端的两侧。
本方案中，第一内磁环、第二内磁环的同侧为同级且存在间距，形成两个磁极方向相同且磁力线呈内外辐射状的磁环，当内磁环与外磁环的磁力中心线重合时，轴芯上的内磁环旋停在轴套上的外磁环中。因此，当流体流过螺旋桨时螺旋桨带动磁悬浮转速传感器旋转发出开关信号；在旋桨部受力旋转的作用下，轴芯切割第一感应磁钢和第二感应磁钢之间形成的磁场旋转，由此带来一组或多组南北交替的切割磁场，并磁悬浮旋桨式流速仪内安装一个单片机，对磁悬浮转速传感器发出的信号做处理，根据型号的不同可设定每转输出一个信号或多转输出一个信号，也可以根据传感器每转输出多个信号。
本方案中，整个机械接触面只有顶尖一个点，其余部位无接触，内磁环与外磁环之间不存在因接触产生的摩擦力，因此相比于现有的流速传感器，其灵敏度明显提高，并且克服了机械式传感器需要润滑的缺陷，内部环境的清洁度要求明显低于滚珠轴承，无需润滑和清洁，因此可以在极低和极高的流速环境中进行测量，测量精度高，不惧泥沙和污水，长时间使用也无需维护，明显降低维护成本。
作为一种优选的技术方案，所述轴套顶靠所述顶尖的一端设有可调整所述轴芯轴向位置的调节件，且该调节件可绕所述轴芯的中心线为轴旋转，所述顶尖顶靠在该调节件的中心。
采用上述结构，通过调节件调节轴芯的轴向位置，进而调节内磁环与外磁环磁力中心线之间的距离，调节至合适距离时，轴芯上的内磁环旋停在轴套上的外磁环中。克服了机械式传感器需要润滑的缺陷长时间使用也无需维护，明显降低维护成本。
作为一种优选的技术方案，所述调节件上设有与所述顶尖相匹配的顶尖座，所述调节件的外侧设有插口。
作为一种优选的技术方案，所述顶尖的中心嵌设有可自由转动且顶靠在所述调节件中心的滚珠。顶尖上嵌设滚珠，顶靠在底座上的滚珠与轴套之间的摩擦力极小，接近于零。
作为一种优选的技术方案，所述第一内磁环、第二内磁环、第一外磁环以及第二外磁环的同侧均为S级或N级。
作为一种优选的技术方案，在所述第一内磁环与第二内磁环之间设有第一软铁环，在所述第一外磁环与第二外磁环之间设有第二软铁环。
作为一种优选的技术方案，所述第一感应磁钢与第二感应磁钢之间为磁极交替式排列。
本实用新型的显著效果是：整个机械接触面只有顶尖一个点，其余部位无接触，内磁环与外磁环之间不存在因接触产生的摩擦力，顶尖上嵌设滚珠，顶靠在底座上的滚珠与轴套之间的摩擦力极小，接近于零，相比于现有的流速传感器，其灵敏度明显提高，并且克服了机械式传感器需要润滑的缺陷，内部环境的清洁度要求明显低于滚珠轴承，无需润滑和清洁，因此可以在极低和极高的流速环境中进行测量，测量精度高，不惧泥沙和污水，长时间使用也无需维护，明显降低维护成本。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是所述流速传感器的结构示意图；
图3是图2中的A-A截面示意图；
图4是图2中调节件的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式以及工作原理作进一步详细说明。
如图1～4所示，一种磁悬浮旋桨式流速仪，包括依次连接的旋桨部1、身架部2、转轴套3以及尾翼部4，在所述旋桨部1内设置有流速传感器5，在所述身架部2的外壁上连接有接线螺栓6，在所述身架部2内装设有信号处理电路7以及电池8，且所述流速传感器5、信号处理电路7以及接线螺栓6依次电连接，所述流速传感器5包括轴套9与轴芯10，所述轴芯装设在轴套9内且其一端伸出轴套9，所述轴芯10的另一端设有位于该轴芯10中心线上的顶尖11，所述顶尖11顶靠在所述轴套9底部的中心，在所述轴芯10的外壁上并排设置有第一内磁环12、第二内磁环13，所述轴套9的内壁并排设有与所述第一内磁环12、第二内磁环13分别对应的第一外磁环14、第二外磁环15；
在所述轴芯10的外端连接有传感器室16，在传感器室16内设置有转速传感器17，在所述轴套9上连接有感应磁钢支架18，该感应磁钢支架18上固定有至少一组第一感应磁钢19与第二感应磁钢20，所述第一感应磁钢19与第二感应磁钢20分别设置在所述轴芯10外端的两侧。
如图4所示，为了实现，所述轴套9顶靠所述顶尖11的一端设有可调整所述轴芯10轴向位置的调节件21，且该调节件21可绕所述轴芯10的中心线为轴旋转，所述顶尖11顶靠在该调节件21的中心，所述调节件21上设有与所述顶尖11相匹配的顶尖座22，所述调节件21的外侧设有插口23。
作为优选，在所述第一内磁环12与第二内磁环13之间设有第一软铁环24，在所述第一外磁环14与第二外磁环15之间设有第二软铁环25。
作为优选，为了进一步减小机械摩擦，所述顶尖11的中心嵌设有可自由转动且顶靠在所述调节件21中心的滚珠26。
作为优选，所述第一内磁环12、第二内磁环17、第一外磁环14以及第二外磁环15的同侧均为S级或N级。
作为优选，所述第一感应磁钢19与第二感应磁钢20之间为磁极交替式排列。
在本例中，第一内磁环12、第二内磁环13的同侧为同级且存在间距，形成两个磁极方向相同且磁力线呈内外辐射状的磁环，当内磁环与外磁环的磁力中心线重合时，因此通过调节件调节轴芯10的轴向位置，进而调节内磁环与外磁环磁力中心线之间的距离，调节至合适距离时，轴芯10上的内磁环旋停在轴套上的外磁环中。
因此，当流体流过螺旋桨时螺旋桨带动磁悬浮转速传感器17旋转发出开关信号；在旋桨部1受力旋转的作用下，轴芯10切割第一感应磁钢19和第二感应磁钢20之间形成的磁场旋转，由此带来一组或多组南北交替的切割磁场，并磁悬浮旋桨式流速仪内安装一个单片机，对磁悬浮流速传感器5发出的信号做处理，根据型号的不同可设定每转输出一个信号或多转输出一个信号，也可以根据传感器每转输出多个信号。例如，设定单片机10秒内收到传感器3个信号自动开机，10秒内收到传感器信号不足3个进入休眠状态。测量精度高，测量范围大，对环境适应能力强，可长时间连续使用。
Claims (7)
1.一种磁悬浮旋桨式流速仪，包括依次连接的旋桨部(1)、身架部(2)、转轴套(3)以及尾翼部(4)，在所述旋桨部(1)内设置有流速传感器(5)，在所述身架部(2)的外壁上连接有接线螺栓(6)，在所述身架部(2)内装设有信号处理电路(7)，且所述流速传感器(5)、信号处理电路(7)以及接线螺栓(6)依次电连接，
其特征在于：所述流速传感器(5)包括轴套(9)与轴芯(10)，所述轴芯(10)装设在轴套(9)内，所述轴芯(10)伸入轴套(9)的一端设有位于该轴芯(10)中心线上的顶尖(11)，所述顶尖(11)顶靠在所述轴套(9)底部的中心，在所述轴芯(10)的外壁上并排设置有第一内磁环(12)、第二内磁环(13)，所述轴套(9)的内壁并排设有与所述第一内磁环(12)、第二内磁环(13)分别对应的第一外磁环(14)、第二外磁环(15)；
所述轴芯(10)伸出轴套(9)的一端连接有传感器室(16)，在传感器室(16)内设置有转速传感器(17)，在所述轴套(9)开口处连接有感应磁钢支架(18)，该感应磁钢支架(18)上固定有至少一组第一感应磁钢(19)与第二感应磁钢(20)，所述第一感应磁钢(19)与第二感应磁钢(20)分别设置在所述轴芯(10)外端的两侧。
2.如权利要求1所述的磁悬浮旋桨式流速仪，其特征在于：所述轴套(9)顶靠所述顶尖(11)的一端设有可调整所述轴芯(10)轴向位置的调节件(21)，且该调节件(21)可绕所述轴芯(10)的中心线为轴旋转，所述顶尖(11)顶靠在该调节件(21)的中心。
3.如权利要求2所述的磁悬浮旋桨式流速仪，其特征在于：所述调节件(21)上设有与所述顶尖(11)相匹配的顶尖座(22)，所述调节件(21)的外侧设有插口(23)。
4.如权利要求3所述的磁悬浮旋桨式流速仪，其特征在于：所述顶尖(11)的中心嵌设有可自由转动且顶靠在所述调节件(21)中心的滚珠(24)。
5.如权利要求1所述的磁悬浮旋桨式流速仪，其特征在于：所述第一内磁环(12)、第二内磁环(13)、第一外磁环(14)以及第二外磁环(15)的同侧均为S级或N级。
6.如权利要求1或5所述的磁悬浮旋桨式流速仪，其特征在于：在所述第一内磁环(12)与第二内磁环(14)之间设有第一软铁环(25)，在所述第一外磁环(14)与第二外磁环(15)之间设有第二软铁环(26)。
7.如权利要求1所述的磁悬浮旋桨式流速仪，其特征在于：所述第一感应磁钢(19)与第二感应磁钢(20)之间为磁极交替式排列。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201620032594.9U CN205539042U (zh) | 2016-01-14 | 2016-01-14 | 磁悬浮旋桨式流速仪 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201620032594.9U CN205539042U (zh) | 2016-01-14 | 2016-01-14 | 磁悬浮旋桨式流速仪 |
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| CN (1) | CN205539042U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109270292A (zh) * | 2018-11-14 | 2019-01-25 | 深圳大学 | 一种电磁感应测水流速的测试装置及其测速方法 |
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2016
- 2016-01-14 CN CN201620032594.9U patent/CN205539042U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109270292A (zh) * | 2018-11-14 | 2019-01-25 | 深圳大学 | 一种电磁感应测水流速的测试装置及其测速方法 |
| CN109270292B (zh) * | 2018-11-14 | 2023-09-01 | 深圳大学 | 一种电磁感应测水流速的测试装置及其测速方法 |
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