復(fù)合式流量壓力傳感器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種復(fù)合式流量壓力傳感器，包括前端蓋、壓力芯體、轉(zhuǎn)子、霍爾元件、磁鐵和處理器，所述前端蓋中形成有一放置轉(zhuǎn)子的容納空腔，所述磁鐵設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子上，與所述轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動(dòng)；所述霍爾元件設(shè)置在所述前端蓋上，用于根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)的磁鐵來(lái)獲取脈沖信號(hào)；所述前端蓋中的空腔通過(guò)一液體通道與壓力芯體相連接，所述處理器與霍爾元件和壓力芯體相連接，用于接收霍爾元件的脈沖信號(hào)和壓力芯體的壓力信號(hào)，并根據(jù)所述脈沖信號(hào)和壓力信號(hào)來(lái)輸出液體的壓力值或/和液體流量值。本發(fā)明將傳統(tǒng)的水壓力傳感器、水流量傳感器合二為一，同時(shí)具備水壓力傳感器和水流量傳感器的所有功能。
【專利說(shuō)明】復(fù)合式流量壓力傳感器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于檢測(cè)儀器【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種液體傳感器，特別是涉及一種能夠同時(shí) 檢測(cè)液體壓力和流量的傳感器。

【背景技術(shù)】
[0002] 在現(xiàn)有的技術(shù)中，對(duì)于液體的壓力和流量檢測(cè)是兩個(gè)單獨(dú)的產(chǎn)品。水壓力傳感器 用于水流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，檢測(cè)灌溉閥門進(jìn)出水口和管道中的水壓力。水流量傳感器用于水流 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，檢測(cè)灌溉閥門進(jìn)水量和出水量。
[0003] 以上兩種設(shè)備是自動(dòng)節(jié)水灌溉系統(tǒng)中最常用的，其數(shù)據(jù)也是供水系統(tǒng)需要的兩項(xiàng) 重要參數(shù)。作為兩個(gè)分別獨(dú)立的檢測(cè)設(shè)備必然會(huì)給用戶帶來(lái)操作、維護(hù)和安裝的不便，同時(shí) 帶來(lái)系統(tǒng)接線復(fù)雜和使用的可靠性問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決現(xiàn)有的傳感器不能對(duì)液體的壓力和流量同時(shí)進(jìn)行檢測(cè)，本發(fā)明提供一種 能夠同時(shí)檢測(cè)液體壓力和流量的傳感器。
[0005] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種復(fù)合式流量壓力傳感器，包括前端蓋（1)、壓力芯 體（7)、轉(zhuǎn)子（4)、霍爾元件（10)、磁鐵（3)和處理器（11)，所述前端蓋（1)中形成有一放置 轉(zhuǎn)子（4)的容納空腔，所述磁鐵（3)設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子（4)上，與所述轉(zhuǎn)子（4) 一起轉(zhuǎn)動(dòng)；所 述霍爾元件（10)設(shè)置在所述前端蓋上，用于根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)的磁鐵來(lái)獲取脈沖信號(hào)；所述前端蓋 (1)中的空腔通過(guò)一液體通道（12)與壓力芯體（7)相連接，所述處理器（11)與霍爾元件和 壓力芯體（7)相連接，用于接收霍爾元件的脈沖信號(hào)和壓力芯體的壓力信號(hào)，并根據(jù)所述 脈沖信號(hào)和壓力信號(hào)來(lái)輸出液體的壓力值或/和液體流量值。
[0006] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果在于：由于在檢測(cè)灌溉管道中水流量時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)水 流轉(zhuǎn)子抖動(dòng)、正反轉(zhuǎn)導(dǎo)致測(cè)量不準(zhǔn)等情況，通過(guò)對(duì)灌溉管道中水壓力的檢測(cè)，與設(shè)定的水壓 力閾值相比較，可以判定管道是否是滿管水，這樣才能保證水流量測(cè)量的準(zhǔn)確性；通過(guò)對(duì)霍 爾組件產(chǎn)生的不對(duì)稱脈沖信號(hào)的分析，可以判斷正反轉(zhuǎn)和抖動(dòng)的情況。而且在沒(méi)達(dá)到水流 量測(cè)量條件的情況下，可以對(duì)水流量停止采集，這樣也就可以降低功耗。
[0007] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本傳感器優(yōu)點(diǎn)是：
[0008] 1.將傳統(tǒng)的水壓力傳感器、水流量傳感器合二為一，同時(shí)具備水壓力傳感
[0009] 器和水流量傳感器的所有功能。
[0010] 2.通過(guò)對(duì)水壓力的檢測(cè)可以控制水流量部分檢測(cè)的與否。
[0011] 3.可以檢測(cè)水流量轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)。
[0012] 4.可以保證水流量檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013] 圖1為本發(fā)明一種實(shí)施例的液體傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014] 圖2為本發(fā)明一種實(shí)施例的液體傳感器的工作原理圖。
[0015] 圖中：1前端蓋；2轉(zhuǎn)軸；3磁鐵；4轉(zhuǎn)子；5連接體；6塑料墊環(huán)；7壓力芯體；8 芯體墊環(huán)；9后端蓋；10霍爾元件；11處理器；12液體通道。

【具體實(shí)施方式】
[0016] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步描述，以下實(shí)施例僅用 于更加清楚地說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0017] 本發(fā)明的液體傳感器可以用于測(cè)量液體的壓力值和流量值，可以適用于各種液 體，不限于水、石油，以下將以水作為實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，但不用于限制本發(fā)明的適用范圍。
[0018] 如圖1所示，為本發(fā)明一種實(shí)施例的液體傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖，該液體傳感器包 括前端蓋1、連接體5、后端蓋9、壓力芯體7、轉(zhuǎn)子4、霍爾元件10、磁鐵3和處理器11，所述 前端蓋1中形成有一放置轉(zhuǎn)子4的容納空腔，所述磁鐵3設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子4上，與所述轉(zhuǎn) 子4 一起轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸2連接在所述前端蓋1上；所述霍爾元件10設(shè)置在所述前端蓋 上，在某一時(shí)刻與所述磁鐵相對(duì)排列，用于根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)的磁鐵來(lái)獲取脈沖信號(hào)；所述前端蓋1 中的空腔通過(guò)一液體通道12與設(shè)置在連接體5中的壓力芯體7相連接，所述壓力芯體7設(shè) 置在塑料墊環(huán)6和芯體墊環(huán)8之間，并且都設(shè)置在連接體5中；前端蓋1與連接體5過(guò)盈配 合，后端蓋9與連接體5螺紋連接，該后端蓋9還與芯體墊環(huán)8相連接，塑料墊環(huán)6與連接 體5進(jìn)行連接，用于將壓力芯體進(jìn)行封裝。所述處理器11與霍爾元件和壓力芯體相連接， 用于接收霍爾元件的脈沖信號(hào)和壓力芯體的壓力信號(hào)，并根據(jù)所述脈沖信號(hào)和壓力信號(hào)來(lái) 輸出液體的壓力值或/和液體流量值。
[0019] 本發(fā)明將傳統(tǒng)的水壓力傳感器、水流量傳感器合二為一，同時(shí)具備水壓力傳感器 和水流量傳感器的所有功能。可以對(duì)液體的壓力值和流量值同時(shí)進(jìn)行測(cè)量，可以根據(jù)需要 進(jìn)行選擇性輸出其中一個(gè)值。
[0020] 如圖2,為本發(fā)明一種實(shí)施例的液體傳感器的工作原理圖，本發(fā)明的處理器11電 路與霍爾元件、壓力芯體相連接，所述電路包括信號(hào)調(diào)理電路、信號(hào)放大電路和A/D轉(zhuǎn)換電 路。處理器將獲取到的水流壓力值與設(shè)定的水壓力閾值相比較，根據(jù)比較結(jié)果來(lái)確定是否 輸出水流量值。當(dāng)水流較小時(shí)，可能只占據(jù)管道的1/10時(shí)，處于水流較低的情況，需要向用 戶進(jìn)行告知，此時(shí)，通過(guò)不輸出水流量值，認(rèn)為該狀態(tài)水流量近乎沒(méi)有，從而可以向用戶進(jìn) 行預(yù)警。
[0021] 本發(fā)明的處理器可以計(jì)算水流量值，計(jì)算的過(guò)程是依據(jù)轉(zhuǎn)子的速度和管徑面積的 乘積獲取，可以判定管道是否是滿管水，這樣才能保證水流量測(cè)量的準(zhǔn)確性。
[0022] 本發(fā)明的連接體5內(nèi)封裝有陶瓷壓力芯體，陶瓷傳感器的精度為千分之一，當(dāng)外 界有壓力作用在上面時(shí)，產(chǎn)生微弱的差分信號(hào)，然后進(jìn)入放大電路，電路采用儀表放大，采 用該電路抑制了隨機(jī)干擾，放大電路采用集成儀表放大器AD620。
[0023] 如圖1，水壓力流量智能傳感器前端內(nèi)封裝有霍爾組件，通過(guò)水壓力流量智能傳感 器主體和前端的過(guò)線腔體與水壓力流量智能傳感器主體內(nèi)腔中的電路板相連。當(dāng)水流轉(zhuǎn)子 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，會(huì)帶動(dòng)不均勻分布的小磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)，霍爾組件會(huì)產(chǎn)生脈沖信號(hào)，通過(guò)水流量信號(hào)調(diào)理 電路，輸入給MCU處理。
[0024] 本發(fā)明的磁鐵可以是一個(gè)或者多個(gè)，該實(shí)施例為兩個(gè)，第一磁鐵和第二磁鐵，所述 第一磁鐵和第二磁鐵分布在轉(zhuǎn)子的軸的橫切面圓的同心圓上，第一磁鐵和第二磁鐵將同心 圓分成不等的兩份。本實(shí)施例的兩個(gè)小磁鐵3都嵌入在轉(zhuǎn)子4小圓盤橫切面圓的同心圓 1/3處和2/3處，將同心圓分成了同心圓周長(zhǎng)的1/3和周長(zhǎng)的2/3兩份。（此處位置也可以 為1/4和2/4處，只需保證兩個(gè)小磁鐵將同心圓分成了不等的兩份即可）。通過(guò)對(duì)霍爾組件 產(chǎn)生的脈沖信號(hào)寬度的分析，可以判斷正反轉(zhuǎn)和抖動(dòng)的情況。而且在沒(méi)達(dá)到水流量測(cè)量條 件的情況下，可以對(duì)水流量停止采集，這樣也就可以降低功耗。
[0025] 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)先實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人 員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾 也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種復(fù)合式流量壓力傳感器，其特征在于：包括前端蓋（1)、壓力芯體（7)、轉(zhuǎn)子（4)、 霍爾元件（10)、磁鐵（3)和處理器（11)，所述前端蓋（1)中形成有一放置轉(zhuǎn)子（4)的容納 空腔，所述磁鐵（3)設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子（4)上，與所述轉(zhuǎn)子（4) 一起轉(zhuǎn)動(dòng)；所述霍爾元件（10) 設(shè)置在所述前端蓋上，用于根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)的磁鐵來(lái)獲取脈沖信號(hào)；所述前端蓋（1)中的空腔通 過(guò)一液體通道（12)與壓力芯體（7)相連接，所述處理器（11)與霍爾元件和壓力芯體（7) 相連接，用于接收霍爾元件的脈沖信號(hào)和壓力芯體的壓力信號(hào)，并根據(jù)所述脈沖信號(hào)和壓 力信號(hào)來(lái)輸出液體的壓力值或/和液體流量值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，其特征在于：所述轉(zhuǎn)子上設(shè)有第一磁鐵和第二磁鐵， 所述第一磁鐵和第二磁鐵分布在轉(zhuǎn)子的軸的橫切面圓的同心圓上，第一磁鐵和第二磁鐵將 同心圓分成不等的兩份。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，其特征在于：還包括連接體（5)，所述連接體（5)與 前端蓋相連接，所述壓力芯體（7)設(shè)置在連接體（5)中。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的傳感器，其特征在于：還包括塑料墊環(huán)（6)和芯體墊環(huán)（8)， 所述壓力芯體（7)設(shè)置在塑料墊環(huán)（6)和芯體墊環(huán)（8)之間。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的傳感器，其特征在于：還包括一后端蓋（9)，所述后端蓋（9) 與連接體（5)相連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，其特征在于：所述處理器通過(guò)電路與霍爾元件相連 接，所述電路包括信號(hào)調(diào)理電路、信號(hào)放大電路和A/D轉(zhuǎn)換電路。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，其特征在于：所述處理器通過(guò)電路與壓力芯體相連 接，所述電路包括信號(hào)調(diào)理電路、信號(hào)放大電路和A/D轉(zhuǎn)換電路。
【文檔編號(hào)】G01D21/02GK104154950SQ201410328816
【公開(kāi)日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月11日
【發(fā)明者】馬道坤, 李遷, 裴偉, 應(yīng)昌杉, 謝善彩 申請(qǐng)人:北京聯(lián)創(chuàng)思源測(cè)控技術(shù)有限公司