专利名称：流量传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及流量传感器。
背景技术：
流量传感器是一种能够检测管道中流体流量大小信号的器件，在流体机械的控制系统中经常用到。将流量传感器与适当的机械装置和/或电气装置结合后可用来累计流体总量，也可以用来检测瞬时流量。在水处理装置的控制系统中用于累计水总量的装置称为水表，用于检测瞬时流量的装置称为流量计，水表和流量计都可以采用将流量传感器与适当的机械装置和/或电气装置结合的方式设计和制造。 检测瞬时流量的方法或者流量传感器的原理目前常用的有三种I.在流体流动时会转动的叶轮上和流体流动时保持不动的壳体上分别在对应位置设置霍尔元件和磁铁，当流体流动时，叶轮就会转动，使得霍尔元件和磁铁不断相互靠近和离开从而输出电气通断信号，电气控制系统对该通断信号进行处理，即对通断次数进行计数，单位时间内通断的次数越多流量就越大，反之流量就越小。将单位时间内的通断次数乘上一个系数可以得到瞬时流量的具体数值。用这种原理设计的流量传感器，目前能够检测到的最小流量是100mL/min 120mL/min。2.用旋转活塞容积式原理，例如专利号为CNOl 105259. 7的专利文献公开的方法，虽然能够检测到更小的流量，根据市面上这类产品(称为滴水表)的资料介绍其可以检测到的最小流量(也称始动流量)为2L/h，即33. 3mL/min。但是，由于其内部相互滑动的零件之间的间隙必须很小，才能有上述出色的表现，所以，这类水表只能用在检测纯净水这种高质量水质的水路系统中，不能用在检测自来水水路系统中。3.在流体流动时会顺着水流方向向前移动一段距离且流体不流动时会返回原位的动芯(或浮子)上和流体流动时保持不动的壳体上分别在对应位置设置磁铁和霍尔元件或者干簧管，这样，在水流动和不流动时分别输出通断或断通电信号，例如专利号为200710029502. 7的专利文献所公开的技术方案。目前用水流开关原理设计的流量传感器能够检测到最小的流量约200mL/min，即当流量达到200mL/min以上时认为水处于流动状态，流量小于200mL/min时认为水处于不流动状态，其检测到的流量不够小，并且检测不到具体的流量值。水家电，例如家用或类似用途的净水器，其漏水问题被认为是行业的软肋，因此，能够发现泄漏然后自动关闭水源和发出报警的智能型水家电被认为是本行业的技术发展方向之一。泄漏情况包括大流量泄漏，正常流量泄漏和微泄漏。公知技术能够解决大流量和正常流量的流量检测问题。超过水家电正常运行的流量称为大流量，大流量泄漏既能够检测也容易判断；正常流量泄漏的流量值也容易检测，再结合其它信息要素就能够作出泄漏判断；而微泄漏是指小于水家电正常运行的流量的泄漏。例如，当泄漏流量为60mL/min时，就是微泄漏。如果以60mL/min的流量泄漏，24h后就会泄漏86. 4L水，也会给用户造成较大的经济损失，而目前能够用在自来水水路中的公知技术的流量传感器，均不能检测小于100mL/min的泄漏流量。综上所述，为解决现有技术的不足，需要设计一种既能检测大水流流量，又能检测小水流流量的流量传感器。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种既能检测大水流流量，又能检测小水流流量的流量传感器。为了解决上述技术问题，本发明所提供的技术方案是流量传感器，包括进水口、出水口、第一进水通道、第二进 水通道、叶轮腔、叶轮、第一磁铁、微压开启阀和霍尔元件；所述第一进水通道和第二进水通道的入口均连通进水口 ；第一进水通道和第二进水通道的出口分别连通叶轮腔；所述叶轮腔的出口连通出水口 ；所述叶轮设置在叶轮腔内；所述第一磁铁设置在叶轮上；所述叶轮腔外侧对应第一磁铁的位置上设置一个霍尔元件；所述微压开启阀设置在第一进水通道内。优选的技术方案流量传感器，还包括动芯、第二磁铁和霍尔元件或干簧管；所述动芯设置在第二进水通道内，第二磁铁设置在动芯上，第二进水通道外侧对应第二磁铁的位置上设置一个霍尔元件或干簧管。进一步的技术方案所述第二进水通道的入口处设有直径不大于I. 2mm的第二进水孔；所述动芯的底部具有内凹形状的表面，第二进水孔的出水端正对动芯的底部。进一步的技术方案还包括设置在第二进水通道内的第二弹簧；所述第二弹簧的一端抵在动芯上，另一端抵在第二进水通道的内壁上。优选的技术方案所述第一磁铁设有两块；所述两块第一磁铁分别设置在叶轮的中心两侧的对称位置，并且两个第一磁铁的N极和S极相互反向。优选的技术方案所述第一进水通道的最小截面直径不小于3mm，或者最小截面积不小于7mm2。优选的技术方案所述第二进水通道的最小截面直径不大于I. 2mm,或者最小截面积不大于I. 13mm2。优选的技术方案所述流量传感器运行时，能够产生相对移动的零件之间的间隙至少为0. 1_，并且第一进水通道和第二进水通道的入口处均设有过滤元件。优选的技术方案所述叶轮的转轴水平设置。优选的技术方案所述微压开启阀包括设置在第一进水通道内的阀瓣、密封圈和第一弹簧，以及阀进口 ；所述密封圈设置在阀瓣上；所述第一弹簧的一端抵在阀瓣上，另一端抵在第一进水通道的内壁上；所述阀进口所在零件与第一进水通道的内壁密封联接；所述阀瓣的外侧与第一进水通道的内壁之间设有导向结构。采用了上述技术方案后，本发明具有以下的有益效果( I)本发明通过设置两个分别用于检测大水流流量和小水流流量的进水通道，并在第一进水通道中设置微压开启阀，当流量很小时微压开启阀处于关闭状态，全部水流只能从第二进水通道通过，从而提高第二进水通道的流速，进而能够检测到更小的流量，从而使得本发明既能够检测大于4L/min的大流量，也能够检测小于200mL/min的小流量，并且始动流量可以降低到30mL/min。
(2)本发明运行时，能够产生相对移动的零件之间的间隙至少为0. 1mm，并且第一进水通和第二进水通道的入口处均设有能够阻挡水中颗粒物的过滤元件，从而使得本发明能够用在自来水水路中。(3)本发明的第一进水通道的最小截面直径不小于3mm，或者最小截面积不小于7mm2,这种结构便于减小水流阻力，使得从第一进水通道中通过的水流量更大，进而检测更大的流量。(4)本发明的第二进水通道的最小截面直径不大于I. 2_，或者最小截面积不大于
I.13mm2,这种结构便于提高水流速度，使得流量很小时，从第二进水通道流入叶轮腔的水流也能够带动叶轮转动。(5)本发明的动芯的底部具有内凹形状的表面，第二进水孔的出水端正对动芯的底部，这种结构能够充分利用进水动能推动动芯移动，从而检测微小的流量。(6)本发明的叶轮的转轴水平设置，这种结构能够最大限度地减小叶轮转动时的摩擦力，从而使得更小的流量能够带动叶轮转动，即最大限度地减小叶轮开始转动时所需要的最小流量。
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中图I为本发明的实施例I的结构示意图。图2为本发明的实施例2的结构示意图。附图中的标号为进水口 I、出水口 2、第一进水通道3、第一进水孔3-1、第二进水通道4、第二进水孔4-1、叶轮腔5、叶轮6、转轴6-1、第一磁铁7、微压开启阀8、阀瓣8-1、密封垫8_2和第一弹簧8-3、动芯9、第二磁铁10、霍尔元件或干簧管11、第二弹簧12、过滤元件13。
具体实施例方式(实施例I)见图1，本实施例的流量传感器，包括进水口 I、出水口 2、第一进水通道3、第二进水通道4、叶轮腔5、叶轮6、第一磁铁7、微压开启阀8、霍尔元件、动芯9、第二磁铁10、霍尔元件或干簧管11和过滤元件13。第一进水通道3和第二进水通道4的入口均连通进水口 I。第一进水通道3和第二进水通道4的出口分别连通叶轮腔5。叶轮腔5的出口连通出水口 2。叶轮6设置在叶轮腔5内，且叶轮6的转轴6-1水平设置。第一磁铁7设有两块，两块第一磁铁7分别设置在叶轮6的中心两侧的对称位置，并且两个第一磁铁7的N极和S极相互反向，当叶轮6转到适当位置时，其中一块第一磁铁7靠近霍尔元件使其处于一种电气状态；而当叶轮转过180度时，另一块第一磁铁7靠近霍尔元件使其处于另一种电气状态。叶轮腔5外侧对应第一磁铁7的位置上设置一个霍尔元件。微压开启阀8设置在第一进水通道3内。本实施例的流量传感器运行时，能够产生相对移动的零件之间的间隙至少为
0.1_，并且第一进水通3和第二进水通道4的入口处均设有过滤元件13，从而使得本实施例的流量传感器能够用在自来水水路中。第一进水通道3的最小截面直径不小于3mm,或者最小截面积不小于7mm2。本实施例优选最小截面直径不小于4mm，或者最小截面积不小于12mm2。这种结构便于减小水流阻力，使得从第一进水通道中通过的 水流量更大，进而检测更大的流量。第二进水通道4的最小截面直径不大于I. 2mm,或者最小截面积不大于I. 13mm2。本实施例优选最小截面直径不大于I. 0mm，或者最小截面积不大于0. 78mm2。这种结构便于提高水流速度，使得流量很小时，从第二进水通道流出的水流也能够带动叶轮6转动。微压开启阀8包括设置在第一进水通道3内的阀瓣8-1、密封垫8-2和第一弹簧8-3，以及阀进口。密封垫8-2设置在阀瓣8-1上。第一弹簧8-3的一端抵在阀瓣8-1上，另一端抵在第一进水通道3的内壁上。阀进口所在零件与第一进水通道3的内壁密封联接。阀瓣8-1的外侧与第一进水通道3的内壁之间设有导向结构。本实施例的阀进口即为设置在第一进水通道3的入口处的第一进水孔3-1。微压开启阀8关闭时，密封垫8-2在第一弹簧8-3的弹力作用下抵在第一进水孔3-1处并使之密封。微压开启阀8的功能是在流经本流量传感器的流量小于200L/min时，因水流的速度很小，则管路沿程损失很小，即在微压开启阀8进出口端之间的压差很小，在这样微压差的情况下，微压开启阀8处于关闭状态，使流经本流量传感器的全部水流均通过第二进水通道4流过，便于检测到微小的流量；而在流经本流量传感器的流量不小于200L/min时，因水流的速度相对较大，则管路沿程损失也较大，即在微压开启阀8进出口端之间的压差也较大，这时，微压开启阀8处于开启状态。动芯9设置在第二进水通道4内，第二磁铁10设置在动芯4上，第二进水通道4外侧对应第二磁铁10的位置上设置一个霍尔元件或干簧管11。第二进水通道4的入口处设有直径不大于I. 2mm的第二进水孔4-1。动芯9的底部具有内凹形状的表面，第二进水孔4-1的出水端正对动芯9的底部，以便充分利用进水动能推动动芯9移动，检测微小的流量。本实施例的动芯9复位的动力为动芯9自身的重力，动芯9的移动方向为竖直方向，水流由下向上流动。(实施例2)见图2，本实施例与实施例I基本相同，不同之处在于还包括第二弹簧12。第二弹簧12设置在第二进水通道4内的。第二弹簧12的一端抵在动芯9上，另一端抵在第二进水通道4的内壁上。本实施例的动芯9复位的动力为第二弹簧12的弹力，动芯9的移动方向优选为水平方向。以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.流量传感器，其特征在于包括进水ロ(I)、出水ロ(2)、第一进水通道(3)、第二进水通道(4)、叶轮腔(5)、叶轮(6)、第一磁铁(7)、微压开启阀(8)和霍尔元件；所述第一进水通道(3)和第二进水通道(4)的入口均连通进水口(I);第一进水通道(3)和第二进水通道(4)的出口分别连通叶轮腔(5);所述叶轮腔(5)的出口连通出水ロ(2);所述叶轮(6)设置在叶轮腔(5)内；所述第一磁铁(7)设置在叶轮(6)上；所述叶轮腔(5)外侧对应第一磁铁(7)的位置上设置ー个霍尔元件；所述微压开启阀(8)设置在第一进水通道(3)内。
2.根据权利要求I所述的流量传感器，其特征在于还包括动芯(9)、第二磁铁(10)和霍尔元件或干簧管(11);所述动芯(9)设置在第二进水通道(4)内，第二磁铁(10)设置在动芯(4)上，第二进水通道(4)外侧对应第二磁铁(10)的位置上设置ー个霍尔元件或干簧管(11)。
3.根据权利要求I所述的流量传感器，其特征在于所述第一磁铁(7)设有两块；所述两块第一磁铁(7)分别设置在叶轮(6)的中心两侧的对称位置，并且两个第一磁铁(7)的N极和S极相互反向。
4.根据权利要求I所述的流量传感器，其特征在于所述第一进水通道(3)的最小截面直径不小于3mm，或者最小截面积不小于7mm2。
5.根据权利要求I所述的流量传感器，其特征在于所述第二进水通道(4)的最小截面直径不大于I. 2mm，或者最小截面积不大于I. 13mm2。
6.根据权利要求I所述的流量传感器，其特征在于所述流量传感器运行时，能够产生相对移动的零件之间的间隙至少为O. 1_，并且第一进水通道(3)和第二进水通道(4)的入ロ处均设有过滤元件(13 )。
7.根据权利要求2所述的流量传感器，其特征在于所述第二进水通道(4)的入口处设有直径不大于I. 2mm的第二进水孔(4-1);所述动芯(9)的底部具有内凹形状的表面，第二进水孔(4-1)的出水端正对动芯(9)的底部。
8.根据权利要求I所述的流量传感器，其特征在于所述叶轮(6)的转轴(6-1)水平设置。
9.根据权利要求I所述的流量传感器，其特征在于所述微压开启阀(8)包括设置在第一进水通道(3)内的阀瓣(8-1)、密封垫(8-2)和第一弹簧(8-3)，以及阀进ロ ；所述密封垫(8-2)设置在阀瓣(8-1)上；所述第一弹簧(8-3)的一端抵在阀瓣(8-1)上，另一端抵在第一进水通道(3)的内壁上；所述阀进ロ所在零件与第一进水通道(3)的壳体密封联接；所述阀瓣(8-1)的外侧与第一进水通道(3)的内壁之间设有导向结构。
10.根据权利要求2所述的流量传感器，其特征在于还包括设置在第二进水通道(4)内的第二弹簧(12);所述第二弹簧(12)的一端抵在动芯(9)上，另一端抵在第二进水通道(4)的内壁上。
全文摘要
本发明公开了一种流量传感器，包括进水口、出水口、第一进水通道、第二进水通道、叶轮腔、叶轮、第一磁铁、微压开启阀和霍尔元件；第一进水通道和第二进水通道的入口均连通进水口；第一进水通道和第二进水通道的出口分别连通叶轮腔；叶轮腔的出口连通出水口；叶轮设置在叶轮腔内；第一磁铁设置在叶轮上；叶轮腔外侧对应第一磁铁的位置上设置一个霍尔元件；微压开启阀设置在第一进水通道内。本发明通过设置两个分别用于检测大水流流量和小水流流量的进水通道，并在第一进水通道中设置微压开启阀，从而使得本发明既能够检测大于4L/min的大流量，也能够检测小于200mL/min的小流量，并且始动流量可以降低到30mL/min。
文档编号G01F1/28GK102661762SQ20121015220
公开日2012年9月12日 申请日期2012年5月15日 优先权日2012年5月15日
发明者徐立农, 黄樟焱 申请人:江苏正本净化节水科技实业有限公司