[發(fā)明專利]水源井用流量傳感器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110229820.4
• 申請(qǐng)日: 2011-08-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102384770A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-03-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李寶來(lái);馬麗麗;孟憲舉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 唐山海森電子有限公司
• 主分類號(hào): G01F1/05
• 分類號(hào): G01F1/05
• 代理公司: 唐山永和專利商標(biāo)事務(wù)所 13103
• 代理人: 王永紅

技術(shù)領(lǐng)域

????本發(fā)明涉及一種測(cè)量水體流量、流速等參數(shù)的傳感器。具體地說(shuō)是一種水源井用流量傳感器。

背景技術(shù)

我國(guó)的農(nóng)業(yè)信息化管理還處于起步階段，農(nóng)田灌溉的自動(dòng)化程度和管理還很落后，長(zhǎng)期以來(lái)還處于人工操作的傳統(tǒng)方式。目前，市場(chǎng)上的流量?jī)x表及傳統(tǒng)水表的安裝需要現(xiàn)場(chǎng)切割及焊接管道或法蘭，并且要求精度保障的安裝位置，對(duì)于已安裝好的管道在重新安裝流量水表的要求很高，而且有時(shí)現(xiàn)場(chǎng)很難滿足條件，后期維護(hù)成本高。尤其是在農(nóng)田灌溉用水量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方面，幾乎沒(méi)有任何計(jì)量和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的裝置。現(xiàn)在，這種傳統(tǒng)水表若在農(nóng)業(yè)水源井的環(huán)境下使用，存在著壽命短、投資成本高、安裝復(fù)雜、后期維護(hù)難等缺點(diǎn)。

另外，2011年的中央一號(hào)文件及2011年7月8日至9日在北京舉行的中央水利工作會(huì)議上都提出了實(shí)施最嚴(yán)格的水資源管理量水先行，我國(guó)水源井取水點(diǎn)數(shù)量極大，若采用現(xiàn)有流量?jī)x表投資巨大，且后期維護(hù)成本高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝調(diào)試方便、計(jì)量精準(zhǔn)的水源井用流量傳感器。

實(shí)現(xiàn)上述目的采用以下技術(shù)方案：一種水源井用流量傳感器，包括傳感器外殼以及安裝在外殼內(nèi)部的傳感器本體，還包括連接短節(jié)、葉輪以及葉輪支架；所述傳感器本體為無(wú)磁傳感器，該無(wú)磁傳感器上設(shè)有用于脈沖信號(hào)和串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換輸出的芯片；所述連接短節(jié)通過(guò)連接件設(shè)置在傳感器外殼的兩端；葉輪支架包括固接為一體的支架桿和套筒，支架桿固接在傳感器外殼內(nèi)壁上；葉輪包括固接在一起的葉輪外殼、葉片和葉輪軸，所述葉輪軸與套筒套裝連接，葉輪外殼上固接有轉(zhuǎn)速感應(yīng)金屬片。

采用上述技術(shù)方案，與傳統(tǒng)流量計(jì)相比，本發(fā)明成本費(fèi)用低，安裝、調(diào)試簡(jiǎn)單易操作，不受現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境因素制約，節(jié)省了設(shè)備投入的資金，后期維護(hù)方便，節(jié)省了后期所需的人力、物力等投入。使用本發(fā)明，可以方便簡(jiǎn)化流量計(jì)水表帶來(lái)的復(fù)雜的計(jì)算和管理，使使用數(shù)據(jù)易操作、傳輸；已安裝好的管道再增加流量設(shè)備操作簡(jiǎn)單，減少了大量物力、人力的投入；準(zhǔn)確掌握水量等數(shù)據(jù)信息。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1的A-A向剖視圖。

圖3為葉輪結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為圖3的左視圖。

圖5為葉片斷面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為連接短節(jié)主視圖。

圖7為圖5的B-B向剖視圖。

圖8為葉片支架的側(cè)視圖。

圖9為DN80葉片的坐標(biāo)范圍表。

圖10為DN80葉片點(diǎn)圖。

圖中：傳感器外殼1，支架桿2，套筒3，大金屬片4，葉輪外殼5，葉片6，葉輪軸7，小金屬片8，連接短節(jié)9。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。

參見(jiàn)附圖1-8，本實(shí)施例中，這種水源井用流量傳感器，包括傳感器外殼1以及安裝在外殼內(nèi)部的傳感器本體，還包括連接短節(jié)9、葉輪以及葉輪支架。傳感器本體為無(wú)磁傳感器，它安裝在傳感器外殼1圓周上的凹槽內(nèi)，該無(wú)磁傳感器上設(shè)有用于脈沖信號(hào)和串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換輸出的芯片，該芯片用于轉(zhuǎn)換脈沖信號(hào)和串口數(shù)據(jù)，使其能夠同時(shí)輸出。連接短節(jié)9通過(guò)作為連接件的高強(qiáng)度螺栓設(shè)置在傳感器外殼1的兩端。葉輪支架包括固接為一體的支架桿2和套筒3，支架桿2固接在傳感器外殼1內(nèi)壁上。葉輪包括固接在一起的葉輪外殼5、葉片6和葉輪軸7，葉輪軸7與套筒3套裝連接，葉輪外殼5上固接有轉(zhuǎn)速感應(yīng)金屬片。支架桿2是截面為三角形的桿狀結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)速感應(yīng)金屬片為圓弧狀結(jié)構(gòu)，每個(gè)葉輪外殼上至少固接有兩個(gè)該金屬片，本實(shí)施例中的金屬片包括大金屬片4和小金屬片8，它們兩個(gè)的圓弧角度為120度和60度，這樣能夠分辨出葉輪葉片的正反轉(zhuǎn)。葉輪上至少設(shè)置有三片葉片，葉片6的斷面為類機(jī)翼形結(jié)構(gòu)。葉片6的寬度根據(jù)實(shí)際情況制作，使該傳感器能夠至少適用于DN50、DN80、DN100、DN150、DN200等常用管道的流量計(jì)量。該流量傳感器設(shè)置在泵首，也可以設(shè)置在任意水平或豎直放置的管道上。該流量傳感器兩端的短節(jié)插裝于管道內(nèi)部，即可以直接插入所安裝的管道，管道法蘭對(duì)夾連接固定該流量傳感器。

所描述的葉片的類機(jī)翼形結(jié)構(gòu)，是根據(jù)實(shí)驗(yàn)得出的眾多關(guān)鍵點(diǎn)組成的類似機(jī)翼形的形狀，適合每個(gè)口徑的管道的葉片均有最大外輪廓和最小外輪廓，其中葉片坐標(biāo)具有一定的范圍，以DN80管道上葉輪的葉片為例，它的坐標(biāo)范圍如附圖9所示，而依據(jù)該坐標(biāo)范圍的關(guān)鍵點(diǎn)所構(gòu)成的葉片形狀如附圖10所示。葉片采用這種坐標(biāo)范圍所形成的類機(jī)翼形結(jié)構(gòu)，葉片的弦線與葉輪的中心線成44.55度角，保證管道平均流速與葉輪轉(zhuǎn)速為嚴(yán)格的線性關(guān)系，更能夠準(zhǔn)確的測(cè)量流量。

該傳感器采用的是內(nèi)插外加式連接結(jié)構(gòu)，能夠安裝在泵首或任意的水平或者豎直設(shè)置的管道上。管道與該傳感器的連接直接通過(guò)短節(jié)插入管道，管道法蘭對(duì)夾連接固定即可，解決了施工現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)需要改變?cè)泄艿澜Y(jié)構(gòu)以及復(fù)雜的切割焊接工序。本發(fā)明采用的是無(wú)磁、非接觸性的傳感器檢測(cè)葉輪轉(zhuǎn)速，這樣能夠有效的防治磁性介質(zhì)對(duì)其產(chǎn)生的干擾，提高流量計(jì)量的精準(zhǔn)度。