风压(或风速)传感器和使用该风压(或风速)传感器的风机的制作方法_2

文档序号:9255841阅读:来源:国知局
31]可变形膜211整体地载有位于第一室215 —侧的膜盘237,所述膜盘237通过从第二室212轴向下延伸出的圆柱体销245卡接到盘236上。盘236、237与线圈221是同轴的,线圈221依次由在第一杯状体224的管状端部承载,盘236配备有与圆柱体销245相对的向上延伸出的圆柱体290。
[0032]在如图2A所示的实施例中,呈管状的铁磁芯200以轴向可滑动的方式安装到圆柱体290上,由此,圆柱体290用作为引导销,引导销290整体地由膜211支承在线圈221的一侧,并且与线圈221同轴;随着膜211在第一室215与第二室212之间的移动,铁磁芯200可在线圈221中来回或上下滑动。
[0033]因此,铁磁芯200由膜211支承,因为铁磁芯200靠在盘236上并且与引导销290接合,因此在使用中铁磁芯200可响应于由室212内的压力所引起的膜211的变形而移动。然而,铁磁芯200也可通过沿着引导销290滑动来相对于膜211运动。
[0034]在如图2A所示的实施例中,工作弹簧225的一端紧靠着面朝线圈221的引导销290的管状磁芯压紧件252的肩部上,而工作弹簧225的另一端紧靠着调节螺丝250 (第一凸出元件)的管状一端部250d上,所述管状磁芯压紧件252嵌入圆柱体290的空腔。调节螺丝250的外周上设有螺纹,可以旋转地进入安装空腔262中,用以调节工作弹簧225的预置偏向力。调节螺丝250的内部设有空腔251,空腔251的一端与第一室215空气相连,空腔251的另一端与风机中空气流动通路气体连接,从而,第一室215通过调节螺丝250中的空腔251与风机中空气流动通路气体连接。本发明在调节螺丝250的内部设置有空腔251,用以连接第一室215,使得传感器100的机械结构紧凑、合理。
[0035]在设定某一压差的条件下,通过调节螺丝250的调节作用,使铁磁芯200在弹簧225和235的对比平稳力(或平衡力)作用下,铁磁芯200的平衡位置发生调节变化,从而使与线圈221 —起工作的电感感应器222的电感变化,进而响映到输出频率和或电压的变化曲线点控制在设定的规格区间内,以此消除或减少由于各组成部件的个体差异引起的初始值偏离或导致的输出分布离散和不均衡。第一弹簧225与第二弹簧235在装配好后形成平衡工作力系,所谓调节是对第一和第二弹簧形成的合力进行调节,没有第二弹簧235,力的平衡需要其它支撑件的介入,不平衡易受外部及自重影响,特别是在压差变化条件下。
[0036]相似地,设置在与工作弹簧225相对的一侧的对比弹簧235被夹在可变形膜211和第二室212底部的凸出元件260(第二凸出元件)之间,设置在与调节螺丝250和线圈221相对的一侧。
[0037]在传感器100中,对比弹簧235的一端紧靠着膜盘237,在另一端紧靠着第一室212的底壁260 ;该底壁260配备有接头214,接头214的内部设有空腔216,空腔216的一端与第二室212空气相连,空腔216与第二气口 104相通。
[0038]最后,外壳210上设有外罩130,其上设有安装架170 (见图1A),该安装架用于卡接地将传感器100固定到风机的安装构架上。
[0039]图2B显示出图1A中风压(或风速)传感器100沿线A-A的立体剖视图的第二实施例。和图2A的第一实施例相比,图2B的第二实施例中的所有元件和结构与图2A的第一实施例完全一样,除了在图2B的第二实施例中省略了第一实施例中的第二弹簧235(对比或补偿弹簧),这样第二实施例的工作原理和第一实施例实质相似,不过在第一弹簧225工作时,没有第一实施例中的第二弹簧235对其进行平衡。但是第二实施例在其各部件的配合下,也能满足要求的进行工作,而且结构相对的简单。
[0040]图3显示出图1A中风压(或风速)传感器100沿线A-A的平面剖视图的第一实施例,以从平面显示风压(或风速)传感器100中的各部件。
[0041]图4显示出图2A中风压(或风速)传感器100中的各部件装配图。应该说明的是,图4示出的各部件装配图是为了更清楚的表示它们之间的装配关系,然而各部件的功能和配合关系在图1A-图3中进行了表述,对图4中的各部件不在重复详细描述。
[0042]图5A显示出图2A和2B中风压(或风速)传感器100和风机的进风结构500的第一种连接的示意图。如图5A所示,风机的进风结构500包括风道502,风道502包括进风道522和出风道524 ;风扇504设在进风道522和出风道524之间。风扇504包括风扇架506和风扇叶片508 ;风扇叶片508由电机(未示出)驱动旋转,将空气从进风道502的入口 522吸入,从风道502的出口 524送入风机。第二气口 104与大气PO相通;而柔性导管516的一端(第一端)与第一气口 106相连,柔性导管516的另一端(第二端)固定在风扇叶片508的中心支架510上,即:通过调节螺丝250出口,第一室215与风道502的轴向中心相连,从而风道502中由空气流动而产生的负压P-连接到了第一室215中。柔性导管516的第二端出口处于风道502的中心,而且和风道502中空气流动的方向一致。这样,将柔性导管516的出口处的空气流动比较稳定、连续,能向第一室215提供稳定、连续的空气流动参数,以提高测试风压和\或风速的精度、线性度和灵敏度。
[0043]图5B和图5C分别显示出图2A和2B中风压(或风速)传感器100和风机的进风结构500的第二种和第三种连接的示意图。如图5B和图5C所示,第二气口 104与大气PO相通;而柔性导管516的一端(第一端)与第一气口 106相连,柔性导管516的另一端(第二端)固定在风机中空气流动通路的入口 512。
[0044]图和图5E分别显示出图2A和2B中风压(或风速)传感器100和风机的进风结构500的第四种和第五种连接的示意图。如图和图5E所示,第二气口 104与大气PO相通;而柔性导管516的一端(第一端)与第一气口 106相连,柔性导管516的另一端(第二端)固定在风机中空气流动通路的出口 514。
[0045]图5F显示出图2A和2B中风压(或风速)传感器100和风机的进风结构500的第六种连接的不意图。如图5F所不,第一气口 106与柔性导管516的一端(第一端)相连,而柔性导管516的另一端(第二端)固定在风机中空气流动通路的出口 524 ;第二气口 104与柔性导管514的一端(第一端)气体相连,柔性导管514的另一端(第二端)固定在风机中空气流动通路的入口 522。
[0046]需要指出的是,在图5A-F中,风压(或风速)传感器100是沿着其第一气口 106和第二气口 104的轴向与地面垂直放置的。在图5A、B、D、F中,第一气口 106水平朝上放置;而在图5C、E中,第一气口 104水平朝上放置。对于图B所示的风压(或风速)传感器100,将第一气口 104水平朝上放置,使得工作弹簧225不承载铁磁芯200、线圈221等部件的重力,使得在没有对比弹簧235的作用下,提高初始段位输出曲线的线性。
[0047]在风扇叶片508没有转动时,风道502中的空气不流动,第一室215中的气压与第二室212中的气压相等,所以膜211处于平衡位置,铁磁芯200处于其初始位置;此时,在电路印刷板231上的感应电路的输出为一个起始频率FO (或起始电压V0)。当风扇叶片508转动时,空气从风道502的入口 522吸入,从风道502的出口 524送入风机,从而在第一室215与第二室212中的产生压差;该气压差值使得膜211向第一室215移动,从而带动铁磁芯200进入线圈221,以改变电感感应器222中线圈221的电感量,从而线性的改变(增大或减小)起始频率H)(或起始电压VO)。当风速呈现匀速时,气压差值为定值,膜211向第一室215移动的距离为定值,铁磁芯200停留在线圈221中某个固定位置,所以感应电路的输出频率Fsc (或输出电压Vsc)也为一定值;当风速不断加快时,气压差值不断增大,膜211向第一室215中进一步移动,将铁磁芯200推进到线圈221中更深的位置,电感感应器222中线圈221的电感量成比例的增大或减小,所以感应电路的输出频率Fsc(或输出电压Vsc)也为成比例的增大或减小(理想的是线性增大或减小);当风速不断减慢时,气压差值不断减小,膜211从第一室215退回,将铁磁芯200退回到线圈221中更浅的位置,电感感应器222中线圈221的电感量成比例的减小或增大,所以感应电路的输出频率Fsc(或输出电压Vsc)也为成比例的减小或增大(理想的是线性减小或增大);当空气在风道502中停止流动,第一室215中的气压与第二室212中的气压又趋于相等,在电路印刷板231上的感应电路的输出又回到起始频率H)(或起始电压V0)。感应电路的输出频率Fsc (或输出电压Vsc)输出到速度控制电路;根据输出频率Fsc (或输出电压Vsc),速度控制电路对风扇叶片508的转速进行控制,使风扇叶片508达到或动态地保持在理想的转速。
[0048]图6显示出设置在电路印刷板231上的感应电路600的方框示意图。如图6所示,电感感应器222包括铁磁芯200和线圈221。如图6所示,感应电路600包括可变振荡电路602,其包括铁芯200和线圈221,电阻Rl,电容Cl和C2。随着
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