专利名称：阻流式流量传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种传感器装置，更具体地说，涉及一种用于流体管道中通过阻流作用产生应变信号利用电路的放大、转换作用输出监测信号的流量传感器。
背景技术：
现有分户供暖热量表流量传感器多采用叶轮式、超声波式及电磁式传感器。叶轮式流量传感器由于存在机械转动部件，长期使用会造成机械部件磨损，产生计量误差；超声波式及电磁式流量计中的传感器对带有悬浮颗粒流体适应性较差，且制造成本较高。
目前，在工业中广泛使用一种应变式靶式流量计，如靶板式流量传感器，作者蔡武昌在化学工业出版社2001年7月1日出版的《流量测量方法和仪表的选用》中提到了此类传感器。这种传感器由于用在工业生产中，因此体积、重量都比较大，而且由于平衡差以及零点漂移等诸多缺陷加之计量不够准确，功耗大，其应用范围受到了限制。
发明内容
本发明针对上述问题，提供了一种以应变式靶式流量计为基础研制的阻流式流量传感器，解决了目前民用供暖热量表流量传感器中使用寿命短、制造成本高、抗污能力差的问题。本发明的技术解决方案是这样实现的一种阻流式流量传感器，包括传感器壳体，其特征在于壳体中装有T型主芯，主芯上部装有电路板，下部装有两个相对的检测器，检测器与电路板电连接；检测器之间有弹性体组件，弹性体采用十字形结构，具有两条对称的弹性臂和摆臂，通过U形支架固定与主芯上；在摆臂的上端装有磁导体，其位置与检测器相对应，下端装有靶板，且与所述壳体入口处带有的喷口的位置相对应。
所述的检测器由磁导体及其绕组线圈和磁导环组成。
所述的弹性体组件为一十字形结构，分别由对称的两条弹性臂和对称的两条摆臂组成，在摆臂的一端安装有靶板，另一端安装有磁导体，弹性臂的两端通过U形支架固定在T型主芯上。
所述的电路板上带有检测电路，该电路由信号发生单元IC2、传感信号单元X1、X2、信号放大单元IC1、AC/DC转换单元IC3和处理单元IC4所组成，其中的信号发生单元IC2产生正弦波信号，并将其送给检测器X1、X2，与其发生的传感信号一起被送入差分放大单元IC1及显示和/或处理执行单元。
与现有技术相比较，本发明的优点是显而易见的，主要表现在具有体积小、重量轻、微功耗、压损小、模拟量输出、检测精度高、耐腐蚀、使用寿命长、对悬浊液不敏感，以及无机械摩擦面和机械运动部件的优点。
图1是本发明的结构原理示意2是本发明中检测器的内部结构示意3是本发明电路板部分的电路原理示意4是本发明的弹性体组件的结构示意1是本发明的说明书摘要附图。
在图中1、电路板，2、出口，3、检测器，4、弹性体组件，5、喷口，6、靶板，7、主芯，8、入口，9、绕组线圈，10、磁导体主体，11、磁导环，13、摆臂，15、弹性臂，16、磁导体。
具体实施例方式
如图1所示的一种阻流式流量传感器，包括传感器壳体以及流体的入口8和出口2，其特征在于还包括固定于壳体的主芯7和电路板1，主芯为T形结构，上部固定电路板，下部设置有两个相互间隔、对置并通过密封导线连接于电路板的检测器3。两个检测器中间设置有固定于主芯上的弹性体组件4，该弹性体组件采用十字形结构，具有两条对称的弹性臂和摆臂，通过U形支架固定于主芯上。在摆臂的上端装有靶板6，入口8内侧设置有喷口5，喷口正对着靶板。检测器有一绝缘材料的壳体以及壳体内部的磁导体主体10，主体10外部绕有线圈9和磁导体环11。
本发明的基本原理是当流体冲击靶板时产生推力，使弹性体组件产生变形，其推力大小与流体流速、流体密度有关。因此，检测弹性体组件变形大小即可换算出流体的流速，在检测管截面积一定的条件下，即可通过计算得到流量，从而完成流量测量。具体地说，壳体两侧是被测流体连接口，流体入口处有锥形喷口，使被加速的流体冲击靶板，导致弹性体组件产生形变。形变的大小由检测器检出，检测信号送至电路板进行信号处理。
所述的电路结构主要包括信号发生单元，即以IC2为核心的电路，所产生的正弦波信号，送至X1和X2检测器电路，其中，X1和X2对应于上文所述的检测器3。当流体静止时，弹性体组件上部位于X1和X2之间的中点处，检测传感器输出两路大小和相位相同的信号送至IC1进行放大，输出结果为零；若流体使弹性体组件上部产生偏移，则差分放大器IC1输出幅度与偏移量成正比的正弦波，经IC3进行AC-DC变换后输出直流信号。
权利要求
1.一种阻流式流量传感器，包括传感器壳体，其特征在于壳体中装有T型主芯(7)，主芯上部装有电路板(1)，下部装有两个相对的检测器(3)，检测器与电路板电连接；检测器之间有弹性体组件(4)，弹性体采用十字形结构，具有两条对称的弹性臂(15)和摆臂(13)，通过U形支架固定与主芯上；在摆臂的上端装有磁导体(16)，其位置与检测器相对应，下端装有靶板(6)，且与所述壳体入口(8)处带有的喷口(5)的位置相对应。
2.根据权利要求1所述的阻流式流量传感器，其特征在于所述的检测器(3)由磁导体(10)及其绕组线圈(9)和磁导环(11)组成。
3.根据权利要求1所述的阻流式流量传感器，其特征在于所述的弹性体组件(4)为一十字形结构，分别由对称的两条弹性臂(15)和对称的两条摆臂(13)组成，在摆臂的一端安装有靶板(6)，另一端安装有磁导体(16)，弹性臂的两端通过U形支架固定在T型主芯上。
4.根据权利要求1所述的阻流式流量传感器，其特征在于所述的电路板(1)上带有检测电路，该电路由信号发生单元IC2、传感信号单元X1、X2、信号放大单元IC1、AC/DC转换单元IC3和处理单元IC4所组成，其中的信号发生单元IC2产生正弦波信号，并将其送给检测器X1、X2，与其发生的传感信号一起被送入差分放大单元IC1及显示和/或处理执行单元。
全文摘要
本发明公开了一种阻流式流量传感器，包括传感器壳体，其特征在于壳体中装有T型主芯，主芯上部装有电路板，下部装有两个相对的检测器，检测器与电路板电连接；检测器之间有弹性体组件，弹性体采用十字形结构，具有两条对称的弹性臂和摆臂，通过U形支架固定于主芯上；在摆臂的上端装有磁导体，其位置与检测器相对应，下端装有靶板，且与所述的壳体入口处带有的喷口的位置相对应。本发明具有体积小、重量轻、微功耗、压损少、耐腐蚀、精度高和无机械磨损的特点，适宜在流体输送管道中应用。
文档编号G01K17/00GK1952607SQ200610137030
公开日2007年4月25日 申请日期2006年10月17日 优先权日2006年1月7日
发明者李欣 申请人:大连轻工业学院