电容靶式流量传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电容靶式流量传感器。
【背景技术】
[0002]目前的靶式流量计主要是由靶片、靶杆、测量管等组成，靶式流量计的测量元件是一个放在测量管中心的圆形靶片，靶片与测量管的管道间形成环形通流面积，流体在测量管中流动时，因其自身的动能对靶片产生冲击，使靶面受力，并产生相应的微小位移，这个力或位移就反映了流体流量的大小，在被测流体的密度、管道直径、靶径和流量系数已知的情况下，只要测出靶片上受到的作用力或靶片的位移，并通过靶杆传递到传感器和信号处理器进行计算，便可以求出通过流体的流量。
[0003]靶式流量计是一种受力型的流量计，靶片、靶杆等作为力测量部分的设计是一个关键点，而力转换部分的设计对流量计的灵敏度的影响更大。现有的靶式流量计的力转换部分主要是采用电阻应变计式传感器，精度较低，稳定性、灵敏度及抗过载能力较差，而且生产过程中对工艺要求高，日常维护的工作量大。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型为解决上述问题，提供了一种结构紧凑、设计巧妙、灵敏度高的电容靶式流量传感器，其通过对力测量部分和力转换部分分别进行改进设计并相互协调，使得传感器具有较高的灵敏度。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为:
[0006]—种电容靶式流量传感器，包括力测量部分和力转换部分，所述的力测量部分包括靶片(20)、靶杆(30)、靶杆座(40)，所述靶片(20)固定设置在靶杆(30)的下端并伸入测量管(10)的内部，靶杆(30)从靶杆座(40)的下端向下延伸，靶杆座(40)的上端设有弹性管(50);所述的力转换部分包括两组对称布置的动电极￠0)和定电极(70)组成的差动电容组，以及设置在两组动电极￠0)和定电极(70)之间的电容数字转换芯片(80);所述的动电极￠0)与所述的靶杆座(40)固定连接，所述的定电极(70)固定设置在靶杆座(40)的内部并与所述的动电极(60)形成电极间距；所述的动电极(60)随着力测量部分的受力变形产生移动并改变所述的电极间距，从而改变所述的差动电容组的电容差值，电容数字转换芯片(80)将所述的电容差值变化信号转换为数字信号并输出。
[0007]优选的，所述的靶片(20)采用圆形或者方形。
[0008]本实用新型的有益效果是:
[0009]本实用新型通过对力测量部分和力转换部分分别进行改进设计并相互协调，力测量部分设置弹性管来放大变形量，力转换部分设置两组对称布置的动电极和定电极，并直接将其产生的电容变化信号通过电容数字转换芯片进行转换输出，使得信号不会衰减，从而使得传感器具有较高的灵敏度，提高了传感器的检测精度，保证其可靠性和稳定性，并且降低了传感器的维护成本，延长了传感器的使用寿命。
【附图说明】
[0010]此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0011]图1为本实用新型电容靶式流量传感器的结构示意图；
[0012]图中:
[0013]10-测量管；20_靶片；30_靶杆；40_靶杆座；50_弹性管；60_动电极；70_定电极；80-电容数字转换芯片。
【具体实施方式】
[0014]为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0015]如图1所示，本实用新型的一种电容靶式流量传感器，包括力测量部分和力转换部分，所述的力测量部分包括靶片20、靶杆30、靶杆座40，所述靶片20固定设置在靶杆30的下端并伸入测量管10的内部，靶杆30从靶杆座40的下端向下延伸，靶杆座40的上端设有弹性管50 ;所述的力转换部分包括两组对称布置的动电极60和定电极70组成的差动电容组，以及设置在两组动电极60和定电极70之间的电容数字转换芯片80 ;所述的动电极60与所述的靶杆座40固定连接，所述的定电极70固定设置在靶杆座40的内部并与所述的动电极60形成电极间距；所述的动电极60随着力测量部分的受力变形产生移动并改变所述的电极间距，从而改变所述的差动电容组的电容差值，电容数字转换芯片80将所述的电容差值变化信号转换为数字信号并输出。
[0016]本实施例中，所述的靶片20采用圆形或者方形。
[0017]工作时，流体流经所述的测量管10，流体由于自身的动能对靶片20产生一个作用力F，作用力F的大小与靶片20的面积、介质流速的平方成正比，作用力F通过力臂(靶杆30)传递到弹性管50，弹性管50将该位移变形量通过靶杆座40传递至动电极60，并带动所述的动电极60产生位移变化，从而导致动电极60与定电极70之间的电极间距产生变化，使得传感器的输出电容产生变化；差动电容组的两个动电极60能随着靶片20和靶杆30的微小偏移而发生位移，而两个静电极70位置固定不动.因此，当靶杆30发生微小偏移之后，两组电容的电极间距都发生了变化:一组电极间距减小，电容值增大；另一组电极间距增加，电容值减小.从而原本对称安装、电容值相同的两组电容产生了一个电容差值；电容数字转换芯片80直接读取该电容差值变化信号，并将该电容差值变化信号转换为数字信号并输出，使得信号衰减降到最低，从而提高了传感器的灵敏度和检测精度，保证其可靠性和稳定性，并且降低了传感器的维护成本，延长了传感器的使用寿命。
[0018]上述说明示出并描述了本实用新型的优选实施例，如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。
【主权项】
1.一种电容靶式流量传感器，包括力测量部分和力转换部分，其特征在于，所述的力测量部分包括靶片(20)、靶杆(30)、靶杆座(40)，所述靶片(20)固定设置在靶杆(30)的下端并伸入测量管(10)的内部，靶杆(30)从靶杆座(40)的下端向下延伸，靶杆座(40)的上端设有弹性管(50);所述的力转换部分包括两组对称布置的动电极￠0)和定电极(70)组成的差动电容组，以及设置在两组动电极出0)和定电极(70)之间的电容数字转换芯片(80);所述的动电极￠0)与所述的靶杆座(40)固定连接，所述的定电极(70)固定设置在靶杆座(40)的内部并与所述的动电极(60)形成电极间距；所述的动电极(60)随着力测量部分的受力变形产生移动并改变所述的电极间距，从而改变所述的差动电容组的电容差值，电容数字转换芯片(80)将所述的电容差值变化信号转换为数字信号并输出。2.根据权利要求1所述的一种电容靶式流量传感器，其特征在于:所述的靶片(20)采用圆形或者方形。
【专利摘要】本实用新型公开了一种电容靶式流量传感器，其包括力测量部分和力转换部分，所述的力测量部分包括靶片、靶杆、靶杆座，所述靶片固定设置在靶杆的下端并伸入测量管的内部，靶杆从靶杆座的下端向下延伸，靶杆座的上端设有弹性管；所述的力转换部分包括两组对称布置的动电极和定电极组成的差动电容组，以及设置在两组动电极和定电极之间的电容数字转换芯片；所述的动电极与所述的靶杆座固定连接，所述的定电极固定设置在靶杆座的内部并与所述的动电极形成电极间距，电容数字转换芯片将电容差值变化信号转换为数字信号并输出，使得信号不会衰减，不仅能够保证传感器的灵敏度，而且提高了传感器的可靠性和稳定性。
【IPC分类】G01F1/28
【公开号】CN204924309
【申请号】CN201520651104
【发明人】范锦峰, 乐清洪, 林兴滋
【申请人】厦门均溪自控有限公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年8月26日