专利名称：一种水流检测装置、水流检测器及自控水泵的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及#r测机械技术领域，特别是指 一 种水流检测装 置、水流检测器及自控水泵。
背景技术：
在工厂、油田、水力发电厂、民用设施等大型工业项目中，水泵 都有大量的应用，这些应用当中，水泵主要是通过管道传输各种液体。 在民用设施中，主要体现在传输生活用水上。例如，居民生活住宅小区的附近，都会建有水塔，通过水泵将过 滤后的饮用水传输到水塔上，水塔将饮用水传输到小区内的各家住宅 中。水塔上的饮用水，会根据用水的实际情况，定期添加。添加时水 源处的饮用水通过水泵向水塔传输，以保证水塔所联通的供水区域不 会缺水。水泵向水塔给水的工作过程中，由于目前并没有设备检测水源是 否有水、水塔是否水满等情况，这些都需要通过人工去判断，因此向 水塔给水的过程比较不方便；另外，由于没有设备检测水源是否有水、 水塔是否水满，只有人工判断水源和水塔的水量之后，才启动、或停 止水泵，水泵不能实现智能化控制，由于有时没有及时判断出水源无 水，导致会电机空转烧毁的事故。实用新型内容为解决上述问题，本实用新型提供一种水流检测装置，包括水 流检测器、给水壳体，所述水流检测器包括具有方轴、圓轴的叶轮，所述叶轮的方轴 与具有方孔的磁铁盒间隙配合，所述磁铁盒置于上壳体与下壳体形成
的空腔中，所述叶轮的圓轴穿过所述下壳体中心的圓孔，所述叶轮的 叶轮片置于所述空腔外，所述叶轮带动所述空腔内的磁铁盒旋转时， 所述磁铁盒内的磁铁产生的磁力线穿过置于上壳体外侧安装的霍尔传感器，所述霍尔传感器在所述磁力线的作用下产生脉冲信号；所述给水壳体包括连通的进水管和出水管，与所述进水管、出水 管导通的水泵接口，所述出水管上具有安装孔，所述水流检测器通过 所述安装孔装入到所述出水管中。其中，所述出水管上具有引导水流沖击所述叶轮片的流道。本实用新型提供一种水流检测器，包括具有方轴、圆轴的叶轮， 所述叶轮的方轴与具有方孔的磁铁盒间隙配合，所述磁铁盒置于上壳 体与下壳体形成的空腔中，所述叶轮的圆轴穿过所述下壳体中心的圓孔，所述叶轮的叶轮片置于所述空腔外，所述叶轮带动所述空腔内的 磁铁盒旋转时，所述磁铁盒内的磁铁产生的磁力线穿过置于上壳体外 侧安装的霍尔传感器，所述霍尔传感器在所述磁力线的作用下产生脉 沖信号。其中，还包括具有进水口的叶轮罩，所述叶轮罩与所述下壳体间 隙配合，形成容纳所述叶轮片的空腔。其中，所述磁铁盒上还安装有防水的胶垫。其中，所述叶轮的两端分别具有定位孔，所述上壳体、所述叶轮 罩上具有与所述定位孔相配合的定位凸台。本实用新型还提供一种自控水泵，包括水流检测器、安装有电机 的水泵、给水壳体、控制器，所述水流检测器包括具有方轴、圆轴的叶轮，所述叶轮的方轴 与具有方孔的磁铁盒间隙配合，所述磁铁盒置于上壳体与下壳体形成 的空腔中，所述叶轮的圆轴穿过所述下壳体中心的圆孔，所述叶轮的 叶轮片置于所述空腔外，所述叶轮带动所述空腔内的磁铁盒旋转时， 所述磁铁盒内的磁铁产生的磁力线穿过置于上壳体的霍尔传感器，所 述霍尔传感器在所述磁力线的作用下产生脉沖信号；所述给水壳体包括连通的进水管和出水管，与所述进水管、出水
管导通的水泵接口，所述出水管上具有安装孔，所述水流检测器通过 所述安装孔装入到所述出水管中，所述出水管上具有引导水流冲击所述叶轮片的流道；所述控制器与所述水流检测器和水泵连接，通过判断所述水流检 测器脉冲信号，向所述水泵的电机发送控制信号，停止所述水泵电机。其中，所述控制器包括有与所述水流检测器连接的检测单元，所 述检测单元接收所述霍尔传感器产生的脉沖信号，并检测出脉沖信号 的频率值；所述检测单元连接有判断检测到的频率值大于或小于预定 频率值的判断单元；所述判断单元连接有控制单元，所述控制单元按 照判断的结果停止相连接的所述水泵电机。其中，所述控制单元中还具有定时器，定时启动所述水泵电机。本实用新型中的水流检测器，安装到给水壳体的出水管中，能够 通过水流的流动带动叶轮的旋转，叶轮带动^f兹铁盒中的磁铁旋转，使 霍尔传感器产生脉冲信号；当没有水流通过时，霍尔传感器不会产生 脉沖信号。通过是否产生脉冲信号，从而判断出水源是否无水、或水 塔是否水满。本实用新型中的自控水泵，通过识别水流检测器产生的 脉冲信号控制水泵电机的停止，控制器中还具有定时器，可定时启动水泵。从而实现自动检测水源无水或水塔水满，自动控制水泵。
图1是实施例一中上壳体的主视图； 图2是实施例一中上壳体的左视图； 图3是实施例一中磁铁盒的主视图； 图4是沿图3中A-A的剖视图； 图5是沿图3中C-C的剖视图； 图6是实施例一中磁铁盒的后视图； 图7是实施例一中磁铁盒胶垫的示意图； 图8是实施例一中磁铁盒垫片的示意图； 图9是实施例一中下壳体的主^L图10是实施例一中下壳体的剖视图；图11是实施例一中叶轮的主^L图；图12是实施例一中叶轮的左视图；图13是实施例一中叶轮的右视图；图14是实施例一中叶轮罩的主视图；图15是实施例一中叶轮罩的剖视图；图16是实施例一中叶轮罩的左视图；图17是实施例一中叶轮罩的右视图；图18是实施例一中水流检测器组装后的示意图；图19是实施例二中给水壳体上部分的示意图；图20是实施例二中给水壳体下部分的示意图；图21是实施例二中给水壳体中装入水流检测器的示意图；图22是实施例三中自控水泵的结构图。
具体实施方式
为详细说明本实用新型，
以下结合附图详细说明本实用新型的各个实施例。首先详细i兌明实施例 一 ，即水流;险测器的实施例。在实施例一中，水流检测器包括具有霍尔传感器的上壳体、磁 铁盒、磁铁盒胶垫、磁铁盒垫片、下壳体、叶轮、叶轮罩。上壳体的形状如图1、图2所示，上壳体上安装有霍尔传感器， 固定在位置10处。磁铁盒的结构图可参见图3、图4、图5、图6，如图3所示，上 面具有四个用于固定磁铁盒垫片的螺丝孔30,四个用于存放磁铁的磁 铁孔31，两个用于卡持磁铁盒垫片的卡槽32,用于卡持叶轮的方形通 孔。磁铁盒的A-A、 C-C剖视图可参见图4、图5,磁铁盒的后视图可 参见图6。在该实施例中，安装有四个磁铁，磁铁个数可根据需要调 整， 一个也可以，只要能使霍尔传感器产生脉冲信号即可。为防止磁铁盒中的磁铁受水的腐蚀，可在^t铁盒上固定磁铁盒胶 垫，磁铁盒胶垫的示意图可参见图7,通过磁铁盒胶垫和如图10所示
的下壳体使磁铁与水流隔离，不容易吸附水流中的金属颗粒，从而延 长水流检测器的使用寿命。最后通过磁铁盒垫片的螺丝孔将磁铁盒胶 垫、磁铁盒固定在一起。磁铁盒垫片的示意图可参见图8，磁铁盒垫片的圓周上具有两个凸台，与磁铁盒上的卡槽32相卡持。下壳体外形的示意图可参见图9、图10，如图9所示，下壳体的 中心具有圆形的通孔，下壳体的内圓与上壳体的外圓间隙配合，装配 好的磁铁盒置于下壳体与上壳体之间的空腔中，叶轮上的旋转轴可通 过下壳体的圆孔通入到空腔中，并通过旋转轴上的方台与磁铁盒上的 方孔间隙配合。叶轮外形的示意图可参见图11、图12、图13，图ll所示的叶轮 两端具有定位孔110、定位孔1U。定位孔111外侧是用于连接^磁铁盒 中心方孔的方轴，定位孔111与上壳体的定位轴21连4妻，定位孔110 与叶轮罩上的定位轴151连接。叶轮罩的示意图可参见图14、图15、图16、图17，如图14、图 15所示，在叶轮罩的外壁圓周上开设有进水口 ，进水口分布在外壁圓 周上，进水口的分布如图16、图17所示。叶轮罩与下壳体之间形成 间隙配合，最后水流检测器装配完成后的示意图如图18所示。将上壳 体装配到给水壳体时，还可在上壳体上安装防水胶圏181,以避免给 水壳体内的水流入到上壳体的霍尔传感器上，造成短路。上述水流检测器安装到给水壳体中，实现水流的检测。给水壳体 包括进水管、出水管，水流检测器可安装到出水管的任意位置，当水 流通过叶轮罩内的叶轮片时，会带动叶轮旋转，叶轮会带动含有磁铁 的磁铁盒旋转，磁力线不断穿过霍尔传感器，触发霍尔传感器产生脉 冲信号，通过产生的脉冲信号，将脉冲信号转换为频率信号，通过频 率信号的强弱判断出水管中是否有水流经过。当水源没水、或水塔水 满时，检测到的频率信号降低或为零；当水管内有水流经过时，检测 到的频率信号升高。将脉冲信号转换为频率信号、及频率信号的检测可采用嵌入检测 程序的数字处理芯片来实现。
上述实施例一中，除采用霍尔感应器外，还可采用接近开关或干 簧管来代替，并不影响水流检测器的实现。通过实施例一中的水流检测器，将该检测器安装到水管中，可实现对水源无水、或水i荅水满的^r测。实施例一中的水流检测器在安装时，可安装到给水壳体中，从而 形成水流检测装置，下面通过实施例二详细说明水流检测装置。在上面的实施例一中，水流检测器已经详细说明，这里不在赘述， 下面说明给水壳体。为使给水壳体表述清晰，将给水壳体剖开，分成两部分并通过附图详细说明。参见图19、图20,图19是给水壳体上 部分的示意图，图20是给水壳体下部分的示意图。如图19所示，给水壳体上有进水口、出水口、水流检测器安装 孔、水流由进水口到出水口相应的流道。图中的进水口、出水口、水 泵接口相互连通。如图20所示的是给水壳体下部分的示意图，上面具有水泵接口 、 及相应的水流检测器安装孔，给水壳体的上部分、下部分和在一起后， 即给水壳体，水泵的电机通过水泵接口与给水壳体连接。将水流检测器安装到给水壳体后的示意图可参见图21，水流检测 器置于出水口上的水流检测器的安装孔中。实施例二中的水流检测装置可以和控制器、水泵相连接，将嵌入 检测程序的数字处理芯片安装到单片机上，单片机通过对水流检测器 输出的脉冲信号的频率进行检测，当水源无水时，检测到的频率为零； 水塔中通常安装有浮球，如果水满，浮球会停止水塔内的进水，检测 到的频率也会为零。如果频率为零，则表明水源无水或水塔水满，此 时，单片机输出控制信号，停止水泵上电机的工作，避免电机空转烧 毁。这种能够实现自动控制的水泵可通过实施例三进行说明。下面结合图22详细说明实施例三，实施例三中是自控水泵的原理 结构图。参见图22，自控水泵包括含有电机的水泵、给水壳体、水流检 测器、控制器组成。 控制器包括有检测单元、判断单元和控制单元，检测单元与水流#r测器连接，不断接收霍尔传感器产生的脉沖信 号，并检测出脉沖信号的频率值；判断单元判断检测单元检测到的频率值大于或小于预定的频率值；控制单元与水泵上的电机连接，根据判断单元的判断结果控制水 泵上电机的停止；控制单元中还可添加定时器，定时启动水泵，启动 后，如果判断单元判断的结果是小于预定的频率值，则控制单元自动 1亭止水泵电才几。检测单元和判断单元可集成在数字处理芯片上，控制单元可通过 单片机实现。给水壳体包括连通的进水管和出水管，与所述进水管、出水管导通的水泵接口 ，安装在出水管上的水流检测器安装孔。 水泵通过水泵接口与给水壳体相连接。 水流检测器通过水流检测器安装孔安装到给水壳体中。 水流检测器及给水壳体在实施例一、实施例二中已经详细说明，这里就不再赘述。实施例三中的自控水泵通过水流检测器的检溯'J和控制器可实现在水源无水、或水塔水满后，自动停止水泵上的电机，从而实现智能控制水泵。对于本实用新型实施例中所阐述水流检测器及自控水泵，凡在本 /实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等， 均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1. 一种水流检测装置，其特征在于，包括水流检测器、给水壳体，所述水流检测器包括具有方轴、圆轴的叶轮，所述叶轮的方轴与具有方孔的磁铁盒间隙配合，所述磁铁盒置于上壳体与下壳体形成的空腔中，所述叶轮的圆轴穿过所述下壳体中心的圆孔，所述叶轮的叶轮片置于所述空腔外，所述叶轮带动所述空腔内的磁铁盒旋转时，所述磁铁盒内的磁铁产生的磁力线穿过置于上壳体外侧安装的霍尔传感器，所述霍尔传感器在所述磁力线的作用下产生脉冲信号；所述给水壳体包括连通的进水管和出水管，与所述进水管、出水管导通的水泵接口，所述出水管上具有安装孔，所述水流检测器通过所述安装孔装入到所述出水管中。
2、 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述出水管上具 有引导水流沖击所述叶轮片的流道。
3、 一种水流检测器，其特征在于，包括具有方轴、圓轴的叶 轮，所述叶轮的方轴与具有方孔的磁铁盒间隙配合，所述磁铁盒置于 上壳体与下壳体形成的空腔中，所述叶轮的圓轴穿过所述下壳体中心的圓孔，所述叶轮的叶轮片置于所述空腔外，所述叶轮带动所述空腔 内的磁铁盒旋转时，所述磁铁盒内的磁铁产生的磁力线穿过置于上壳 体外侧安装的霍尔传感器，所述霍尔传感器在所述磁力线的作用下产 生脉冲信号。
4、 根据权利要求3所述的水流检测器，其特征在于，还包括具 有进水口的叶轮罩，所述叶轮罩与所述下壳体间隙配合，形成容纳所 述叶轮片的空腔。
5、 根据权利要求3所述的水流检测器，其特征在于，所述磁铁 盒上还安装有防水的胶垫。
6、 根据权利要求4所述的水流检测器，其特征在于，所述叶轮 的两端分别具有定位孔，所述上壳体、所述叶轮罩上具有与所述定位 孔相配合的定位凸台。 、
7、 一种自控水泵，其特征在于，包括水流检测器、安装有电机的水泵、给水壳体、控制器，所述水流检测器包括具有方轴、圆轴的叶轮，所述叶轮的方轴 与具有方孔的磁铁盒间隙配合，所述磁铁盒置于上壳体与下壳体形成 的空腔中，所述叶轮的圆轴穿过所述下壳体中心的圆孔，所述叶轮的 叶轮片置于所述空腔外，所述叶轮带动所述空腔内的磁铁盒旋转时， 所述磁铁盒内的磁铁产生的磁力线穿过置于上壳体的霍尔传感器，所述霍尔传感器在所述磁力线的作用下产生脉冲信号；所述给水壳体包括连通的进水管和出水管，与所述进水管、出水 管导通的水泵接口，所述出水管上具有安装孔，所述水流检测器通过 所述安装孔装入到所述出水管中，所述出水管上具有引导水流沖击所 述叶轮片的流道；所述控制器与所述水流检测器和水泵连接，通过判断所述水流检 测器脉冲信号，向所述水泵的电机发送控制信号，停止所述水泵电机。
8. 根据权利要求7所述的自控水泵，其特征在于，所述控制器 包括有与所述水流检测器连接的检测单元，所述检测单元接收所述霍 尔传感器产生的脉冲信号，并检测出脉冲信号的频率值；所述检测单 元连接有判断检测到的频率值大于或小于预定频率值的判断单元；所 述判断单元连接有控制单元，所述控制单元按照判断的结果停止相连 接的所述水泵电机。
9. 根据权利要求7所述的自控水泵，其特征在于，所述控制单 元中还具有定时器，定时启动所述水泵电机。
专利摘要本实用新型公开了一种水流检测装置、水流检测器及自控水泵。水流检测装置包括水流检测器、给水壳体。水流检测器包括具有方轴、圆轴的叶轮，所述叶轮的方轴与具有方孔的磁铁盒间隙配合，所述磁铁盒置于上壳体与下壳体形成的空腔中，所述叶轮的圆轴穿过所述下壳体中心的圆孔，所述叶轮的叶轮片置于所述空腔外，所述叶轮带动所述空腔内的磁铁盒旋转时，所述磁铁盒内的磁铁产生的磁力线穿过置于上壳体外侧安装的霍尔传感器，所述霍尔传感器在所述磁力线的作用下产生脉冲信号。给水壳体包括连通的进水管和出水管、水泵接口，出水管上具有安装水流检测器安装孔。自控水泵包括水流检测器、水泵、给水壳体、控制器。
文档编号G01F1/075GK201081736SQ20072013892
公开日2008年7月2日 申请日期2007年8月20日 优先权日2007年8月20日
发明者余昌海, 谢庆武 申请人:谢庆武;余昌海