本實用新型屬于電氣及自動化技術領域,特別是一種電磁式渦街流量傳感器。
背景技術:
電磁渦街式空氣流量傳感器主要由渦流發(fā)生體、旋渦分離頻率檢測器、殼體、集成控制電路等組成。
為了使渦街流量計具有更好的性能,人們做了很多的嘗試和努力。到目前為止,已經開發(fā)出熱敏、超聲、電容、電磁、光電、光纖等多種類型的渦街流量計。各類渦街流量計的差別主要在于漩渦發(fā)生體的形狀、渦街分離頻率檢測方式以及相關的檢測處理電路等三個方面。
其中,漩渦發(fā)生體已發(fā)展到比較完善的地步,三角柱漩渦發(fā)生體是應用最為廣泛、性能最好的一種。從渦街流量計近年來的發(fā)展來看,漩渦分離頻率檢測方式與檢測處理電路的優(yōu)劣已經成為決定渦街流量計整體性能好壞的關鍵所在,由于在使用過程中220V電壓交流電容易產生電源干擾,造成信號失真。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足之處,提供一種體積較小、采集精度高的電磁式渦街流量傳感器。
本實用新型解決其技術問題是采取以下技術方案實現(xiàn)的:
一種電磁式渦街流量傳感器,包括采集裝置、信號處理器、控制系統(tǒng),采集裝置通過信號處理器連接控制系統(tǒng),其特征在于:上述采集裝置包括殼體、磁鐵護套、永久磁鐵、旋渦發(fā)生體、電極棒以及導線,殼體內部設置有風道,兩側各設一開口,一側開口為進風口,另一側開口為出風口,在靠近進風口的殼體風道內徑向安裝有一旋渦發(fā)生體,該旋渦發(fā)生體為三角柱形,在靠近出風口的殼體外部徑向對稱安裝有一對磁鐵護套,每個磁鐵護套的一端均與殼體風道連通,每個磁鐵護套的另一端安裝有永久磁鐵,在靠上的永久磁鐵中部插裝一電極棒,該電極棒的下端位于旋渦發(fā)生體與殼體出風口之間,電極棒另一端通過導線與信號處理器連接。
而且,所述殼體為筒狀。
而且,所述進風口端面采用漸縮設計,所述出風口端面采用漸擴設計。
而且,在位于朝向出風口一側的所述旋渦發(fā)生體夾角端面制為平面,位于朝向進風口一側的旋渦發(fā)生體的平端面制為外凸圓弧面。
本實用新型的優(yōu)點和積極效果是:
本實用新型提供的電磁渦街流量傳感器,它的漩渦發(fā)生體綜合了以往的應用經驗,在三角柱的基礎上做了進一步的改進,以產生更加強烈而穩(wěn)定的漩渦序列;在殼體的結構上采用了漸縮管和漸擴管設計,提高了流量計的抗流場干擾能力。在渦頻檢測方式上采用電磁檢測方法來檢測漩渦分離頻率,使渦街流量計的抗振動干擾能力和抗電磁干擾能力得以提高。
本實用新型提供的電磁渦街流量傳感器中的產生磁場的激磁裝置是永久磁鐵,這一點與采用交流電源來產生磁場源的技術有所不同。采用永久磁鐵作為磁場源不僅簡單可靠,有助于減小流量計的體積,更重要的是它直接消除了220V供電所帶來的交流電源干擾。
本實用新型提供的電磁渦街流量傳感器結構簡單,故障率低,它的頻率檢測器結構與以往的電磁調制檢測方法的結構不同頻率檢測器與漩渦發(fā)生體是分離的,設置在漩渦發(fā)生體的后部,且為細小的棒狀彈性桿,拆卸方便,出現(xiàn)故障時容易更換。
附圖說明
圖1為本實用新型的結構示意圖;
圖2為圖1的左視圖;
圖3為圖1的右視圖;
圖4為圖2中A-A向截面示意圖;
圖5為本實用新型中旋渦發(fā)生體截面結構示意圖;
圖6為本實用新型的電路原理框圖。
具體實施方式
下面結合附圖并通過具體實施例對本實用新型作進一步詳述,以下實施例只是描述性的,不是限定性的,不能以此限定本實用新型的保護范圍。
一種電磁式渦街流量傳感器,包括采集裝置、信號處理器、控制系統(tǒng),采集裝置通過信號處理器連接控制系統(tǒng),信號處理器用于將采集裝置的模擬信號轉換為數(shù)字信號,傳送到控制系統(tǒng),控制系統(tǒng)可以是單片機或工業(yè)生產中的控制柜,還可以是汽車ECU系統(tǒng),汽車的蓄電池可對信號處理器和汽車ECU系統(tǒng)供電。
上述采集裝置包括殼體1、磁鐵護套2、永久磁鐵8、旋渦發(fā)生體6、電極棒3以及導線4,殼體為筒狀殼體且內部設置有風道,兩側各設一開口,一側開口為進風口5,另一側開口為出風口9,進風口端面采用漸縮設計,出風口端面采用漸擴設計,在靠近進風口的殼體風道內徑向安裝有一旋渦發(fā)生體,該旋渦發(fā)生體為三角柱形,在靠近出風口的殼體外部徑向對稱安裝有一對磁鐵護套,每個磁鐵護套的一端均與殼體風道連通,每個磁鐵護套的另一端封閉7且安裝有永久磁鐵,在靠上的永久磁鐵中部插裝一電極棒,該電極棒的下端位于旋渦發(fā)生體與殼體出風口之間,電極棒另一端通過導線與信號處理器連接。
為了減少端部效應,在位于朝向出風口一側的旋渦發(fā)生體夾角端面制為平面,利用棱邊陡斷迫使漩渦的分離在棱邊上同步,從而保證漩渦的穩(wěn)定性,同時將位于朝向進風口一側的旋渦發(fā)生體的平端面制為外凸圓弧面,漩渦發(fā)生體可以產生更多的漩渦,使渦街流量計可以測量比較小的流量,當柱的外接圓相同時,梯形柱比三角柱具有更大的剛度,還可以削弱堆積在旋渦發(fā)生體上的雜質。
本電磁渦街流量傳感器的電路板及敏感元件完全通用,節(jié)省備件數(shù)量。無空洞設計避免了臟污介質的堵塞,全焊接結構殼體,從而消除任何儀表泄露。測量探頭插入殼體內,用螺絲固定,它們之間有較好的密封性能,被測流體進入不了連接管及表頭。
本實用新型的工作原理是:
流動空氣通過進風口進入殼體風道,經旋渦發(fā)生體作用生成渦流,該渦流在經過永久磁鐵內插入的電極棒時,產生了電磁信號的變化,該變化的電磁信號通過信號處理器通入控制系統(tǒng),系統(tǒng)對其進行數(shù)據(jù)計算和分析,得到對應數(shù)據(jù)。
盡管為說明目的公開了本實用新型的實施例和附圖,但是本領域的技術人員可以理解:在不脫離本實用新型及所附權利要求的精神和范圍內,各種替換、變化和修改都是可能的,因此,本實用新型的范圍不局限于實施例和附圖所公開的內容。