復(fù)合式流量壓力傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于檢測儀器技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種液體傳感器，特別是涉及一種能夠同時檢測液體壓力和流量的傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有的技術(shù)中，對于液體的壓力和流量檢測是兩個單獨的產(chǎn)品。水壓力傳感器用于水流監(jiān)測系統(tǒng)中，檢測灌溉閥門進(jìn)出水口和管道中的水壓力。水流量傳感器用于水流監(jiān)測系統(tǒng)中，檢測灌溉閥門進(jìn)水量和出水量。
[0003]以上兩種設(shè)備是自動節(jié)水灌溉系統(tǒng)中最常用的，其數(shù)據(jù)也是供水系統(tǒng)需要的兩項重要參數(shù)。作為兩個分別獨立的檢測設(shè)備必然會給用戶帶來操作、維護(hù)和安裝的不便，同時帶來系統(tǒng)接線復(fù)雜和使用的可靠性問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有的傳感器不能對液體的壓力和流量同時進(jìn)行檢測，本發(fā)明提供一種能夠同時檢測液體壓力和流量的傳感器。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種復(fù)合式流量壓力傳感器，包括前端蓋、壓力芯體、轉(zhuǎn)子、霍爾元件、磁鐵、連接體、塑料墊環(huán)、芯體墊環(huán)和處理器，所述前端蓋中形成有一放置轉(zhuǎn)子的容納空腔，所述磁鐵設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子上，與所述轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動；所述霍爾元件設(shè)置在所述前端蓋上，用于根據(jù)轉(zhuǎn)動的磁鐵來獲取脈沖信號；所述前端蓋中的空腔通過一液體通道與壓力芯體相連接，所述處理器與霍爾元件和壓力芯體相連接，用于接收霍爾元件的脈沖信號和壓力芯體的壓力信號，并根據(jù)所述脈沖信號和壓力信號來輸出液體的壓力值或/和液體流量值，所述連接體與前端蓋相連接，所述壓力芯體設(shè)置在連接體中，所述壓力芯體設(shè)置在塑料墊環(huán)和芯體墊環(huán)之間。
[0006]所述轉(zhuǎn)子上設(shè)有第一磁鐵和第二磁鐵，所述第一磁鐵和第二磁鐵分布在轉(zhuǎn)子的軸的橫切面圓的同心圓上，第一磁鐵和第二磁鐵將同心圓分成不等的兩份。
[0007]所述傳感器還包括一后端蓋，所述后端蓋與連接體相連接。
[0008]所述處理器通過電路與霍爾元件相連接，所述電路包括信號調(diào)理電路、信號放大電路和A/D轉(zhuǎn)換電路。
[0009]所述處理器通過電路與壓力芯體相連接，所述電路包括信號調(diào)理電路、信號放大電路和A/D轉(zhuǎn)換電路。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果在于:由于在檢測灌溉管道中水流量時，可能會出現(xiàn)水流轉(zhuǎn)子抖動、正反轉(zhuǎn)導(dǎo)致測量不準(zhǔn)等情況，通過對灌溉管道中水壓力的檢測，與設(shè)定的水壓力閾值相比較，可以判定管道是否是滿管水，這樣才能保證水流量測量的準(zhǔn)確性；通過對霍爾組件產(chǎn)生的不對稱脈沖信號的分析，可以判斷正反轉(zhuǎn)和抖動的情況。而且在沒達(dá)到水流量測量條件的情況下，可以對水流量停止采集，這樣也就可以降低功耗。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本傳感器優(yōu)點是: 1.將傳統(tǒng)的水壓力傳感器、水流量傳感器合二為一，同時具備水壓力傳感器和水流量傳感器的所有功能。
[0012]2.通過對水壓力的檢測可以控制水流量部分檢測的與否。
[0013]3.可以檢測水流量轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動狀態(tài)。
[0014]4.可以保證水流量檢測的準(zhǔn)確性。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明一種實施例的液體傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明一種實施例的液體傳感器的工作原理圖。
[0016]圖中:1前端蓋；2轉(zhuǎn)軸；3磁鐵；4轉(zhuǎn)子；5連接體；6塑料墊環(huán)；7壓力芯體；8芯體墊環(huán)；9后端蓋；10霍爾元件；11處理器；12液體通道。
【具體實施方式】
[0017]如圖1所示，為本發(fā)明一種實施例的液體傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖，該液體傳感器包括前端蓋1、連接體5、后端蓋9、壓力芯體7、轉(zhuǎn)子4、霍爾元件10、磁鐵3和處理器11，所述前端蓋I中形成有一放置轉(zhuǎn)子4的容納空腔，所述磁鐵3設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子4上，與所述轉(zhuǎn)子4 一起轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸2連接在所述前端蓋I上；所述霍爾元件10設(shè)置在所述前端蓋上，在某一時刻與所述磁鐵相對排列，用于根據(jù)轉(zhuǎn)動的磁鐵來獲取脈沖信號；所述前端蓋I中的空腔通過一液體通道12與設(shè)置在連接體5中的壓力芯體7相連接，所述壓力芯體7設(shè)置在塑料墊環(huán)6和芯體墊環(huán)8之間，并且都設(shè)置在連接體5中；前端蓋I與連接體5過盈配合，后端蓋9與連接體5螺紋連接，該后端蓋9還與芯體墊環(huán)8相連接，塑料墊環(huán)6與連接體5進(jìn)行連接，用于將壓力芯體進(jìn)行封裝。所述處理器11與霍爾元件和壓力芯體相連接，用于接收霍爾元件的脈沖信號和壓力芯體的壓力信號，并根據(jù)所述脈沖信號和壓力信號來輸出液體的壓力值或/和液體流量值。
[0018]本發(fā)明將傳統(tǒng)的水壓力傳感器、水流量傳感器合二為一，同時具備水壓力傳感器和水流量傳感器的所有功能。可以對液體的壓力值和流量值同時進(jìn)行測量，可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇性輸出其中一個值。
[0019]如圖2，為本發(fā)明一種實施例的液體傳感器的工作原理圖，本發(fā)明的處理器11電路與霍爾元件、壓力芯體相連接，所述電路包括信號調(diào)理電路、信號放大電路和A/D轉(zhuǎn)換電路。處理器將獲取到的水流壓力值與設(shè)定的水壓力閾值相比較，根據(jù)比較結(jié)果來確定是否輸出水流量值。當(dāng)水流較小時，可能只占據(jù)管道的1/10時，處于水流較低的情況，需要向用戶進(jìn)行告知，此時，通過不輸出水流量值，認(rèn)為該狀態(tài)水流量近乎沒有，從而可以向用戶進(jìn)行預(yù)警。
[0020]本發(fā)明的處理器可以計算水流量值，計算的過程是依據(jù)轉(zhuǎn)子的速度和管徑面積的乘積獲取，可以判定管道是否是滿管水，這樣才能保證水流量測量的準(zhǔn)確性。
[0021]本發(fā)明的連接體5內(nèi)封裝有陶瓷壓力芯體，陶瓷傳感器的精度為千分之一，當(dāng)外界有壓力作用在上面時，產(chǎn)生微弱的差分信號，然后進(jìn)入放大電路，電路采用儀表放大，采用該電路抑制了隨機干擾，放大電路采用集成儀表放大器AD620。
[0022]如圖1，水壓力流量智能傳感器前端內(nèi)封裝有霍爾組件，通過水壓力流量智能傳感器主體和前端的過線腔體與水壓力流量智能傳感器主體內(nèi)腔中的電路板相連。當(dāng)水流轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，會帶動不均勻分布的小磁鐵轉(zhuǎn)動，霍爾組件會產(chǎn)生脈沖信號，通過水流量信號調(diào)理電路，輸入給MCU處理。
[0023]本發(fā)明的磁鐵可以是一個或者多個，該實施例為兩個，第一磁鐵和第二磁鐵，所述第一磁鐵和第二磁鐵分布在轉(zhuǎn)子的軸的橫切面圓的同心圓上，第一磁鐵和第二磁鐵將同心圓分成不等的兩份。本實施例的兩個小磁鐵3都嵌入在轉(zhuǎn)子4小圓盤橫切面圓的同心圓1/3處和2/3處，將同心圓分成了同心圓周長的1/3和周長的2/3兩份。(此處位置也可以為1/4和2/4處，只需保證兩個小磁鐵將同心圓分成了不等的兩份即可)。通過對霍爾組件產(chǎn)生的脈沖信號寬度的分析，可以判斷正反轉(zhuǎn)和抖動的情況。而且在沒達(dá)到水流量測量條件的情況下，可以對水流量停止采集，這樣也就可以降低功耗。
[0024]本申請中沒有詳細(xì)說明的技術(shù)特征為現(xiàn)有技術(shù)。上述實施例僅例示性說明本申請的原理及其功效，而非用于限制本申請。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本申請的精神及范疇下，對上述實施例進(jìn)行修飾或改變。因此，所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本申請所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本申請的權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項】
1.一種復(fù)合式流量壓力傳感器，其特征在于:包括前端蓋、壓力芯體、轉(zhuǎn)子、霍爾元件、磁鐵、連接體、塑料墊環(huán)、芯體墊環(huán)和處理器，所述前端蓋中形成有一放置轉(zhuǎn)子的容納空腔，所述磁鐵設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子上，與所述轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動；所述霍爾元件設(shè)置在所述前端蓋上，用于根據(jù)轉(zhuǎn)動的磁鐵來獲取脈沖信號；所述前端蓋中的空腔通過一液體通道與壓力芯體相連接，所述處理器與霍爾元件和壓力芯體相連接，用于接收霍爾元件的脈沖信號和壓力芯體的壓力信號，并根據(jù)所述脈沖信號和壓力信號來輸出液體的壓力值或/和液體流量值，所述連接體與前端蓋相連接，所述壓力芯體設(shè)置在連接體中，所述壓力芯體設(shè)置在塑料墊環(huán)和芯體墊環(huán)之間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，其特征在于:所述轉(zhuǎn)子上設(shè)有第一磁鐵和第二磁鐵，所述第一磁鐵和第二磁鐵分布在轉(zhuǎn)子的軸的橫切面圓的同心圓上，第一磁鐵和第二磁鐵將同心圓分成不等的兩份。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，其特征在于:還包括一后端蓋，所述后端蓋與連接體相連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，其特征在于:所述處理器通過電路與霍爾元件相連接，所述電路包括信號調(diào)理電路、信號放大電路和A/D轉(zhuǎn)換電路。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，其特征在于:所述處理器通過電路與壓力芯體相連接，所述電路包括信號調(diào)理電路、信號放大電路和A/D轉(zhuǎn)換電路。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種復(fù)合式流量壓力傳感器，包括前端蓋、壓力芯體、轉(zhuǎn)子、霍爾元件、磁鐵和處理器，所述前端蓋中形成有一放置轉(zhuǎn)子的容納空腔，所述磁鐵設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子上，與所述轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動；所述霍爾元件設(shè)置在所述前端蓋上，用于根據(jù)轉(zhuǎn)動的磁鐵來獲取脈沖信號；所述前端蓋中的空腔通過一液體通道與壓力芯體相連接，所述處理器與霍爾元件和壓力芯體相連接，用于接收霍爾元件的脈沖信號和壓力芯體的壓力信號，并根據(jù)所述脈沖信號和壓力信號來輸出液體的壓力值或/和液體流量值。本發(fā)明將傳統(tǒng)的水壓力傳感器、水流量傳感器合二為一，同時具備水壓力傳感器和水流量傳感器的所有功能。
【IPC分類】G01L11/00, G01F1/58
【公開號】CN105181042
【申請?zhí)枴緾N201510698528
【發(fā)明人】湯明霞
【申請人】湯明霞
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年10月25日