[實用新型]鉆石軸承流量傳感器

有效

• 申請號: 201721007345.5
• 申請日: 2017-08-02
• 公開（公告）號: CN207300333U
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 金祖貽
• 申請（專利權）人: 金祖貽
• 主分類號: G01F1/58
• 分類號: G01F1/58
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本實用新型鉆石軸承流量傳感器涉及水處理行業，更具體地說，是涉及商用飲水機、咖啡機、家用凈水器、家用熱水器的流量傳器領域。

背景技術

飲用水、凈水行業在中國蓬勃發展，在商用、家用飲用水、凈水行業上廣泛地應用流量傳感器。流量傳感器的應用除了可以進行流量精準計量，還可以方便地計量水處理濾芯的水通量及濾芯的使用壽命，從而準確地提示用戶進行凈水器的維護保養和濾芯更換。鉆石軸承流量傳感器計量精準，靈敏度高，安裝操作方便、快捷，將會深受業內人士的歡迎。

目前現有的較大流量的軸流渦旋流量傳感器(1/2英時口徑或以上)其計量精度低，小流量反應不靈活，發生脈沖的啟動流量大。因此在小流量范圍無法使用。如果這種流量傳感器在自動售貨機上用來售賣飲料、咖啡、飲用水，很多的飲料銷售商反映：現有的流量傳感器在小流量時不能發出脈沖，無法收取到客戶的費用，從而給銷售商帶來損失。

圖3為現有的1/2英時口徑的流量傳感器旋轉芯部示意圖，圖中箭頭為進水方向，水流經過前支撐16上的螺旋導水葉片17后，使水流產生渦旋，從而沖擊磁條輪15旋轉。磁條輪15旋轉會產生交變磁場，這種交變磁場使電磁感應器產生脈沖信號(電磁感應器在圖3中省略)。

這種流量傳感器的缺點是水流阻力大、旋轉軸的摩擦阻力大、小流量不靈 敏，在小流量時不會產生脈沖信號。水阻大的原因是由于螺旋導水葉片17與前支撐16為一體，它是固定的。固定的螺旋導水葉片17是靜止的，像中流砥柱一樣對水流產生阻力，同時強迫水流改變方向，使水流旋轉。摩擦阻力大的原因是磁條輪15的旋轉軸的兩端18為平面，旋轉軸兩端與前支撐14、后支撐16的軸孔配合面為圓柱面，都為面接觸，因此旋轉摩擦阻力大?，F有的流量傳感器小流量不靈敏的原因是當小流量水流通過螺旋導水葉片17時無法形成強有力的渦旋水流，加之磁條輪15的旋轉阻力大，水流從磁條輪15的十字架筋條間的縫隙中流掉，沒有足夠的沖擊動能使磁條輪15旋轉，因此不產生脈沖信號。

實用新型內容

本實用新型需要解決的技術問題是：克服現有流量傳感器技術的不足，提出一種在前支撐與后支撐的軸承孔里鑲鉆石軸承的方法，采用鐘表鉆石軸承的原理，將轉軸兩端做成光滑的錐形，轉軸在鑲有鉆石軸承的前支撐與后支撐的軸承孔孔內旋轉，轉軸錐形尖點與鉆石軸承之間為點接觸，減少了轉軸與前后支撐軸承孔間的摩擦阻力。這種原理形象的比喻像陀螺一樣，它與地面為點接觸，所以旋轉阻力小，可以旋轉很長時間才會停下來。在機械原理學科的工程技術領域，將由兩個構件構成能產生相對運動的連接稱為運動副。兩個構件間構成的運動副，無外乎通過點、線、面來接觸實現運動。由點、線接觸而構成的運動副統稱為高副；兩個構件通過面接觸而構成的運動為低副。鑲鉆石軸承的前、后支撐，與轉軸的錐形尖點接觸，它們的運動是高副運動。高副運動的摩擦阻力小，用鋼制的錐尖與鉆石軸承構成的運動副，這種運動副之間的摩擦阻力為最小，鉆石手表就是這種原理。將現有流量傳感器的磁條輪設計成螺旋槳式的葉輪，稱之為旋翼，再將前、后支撐的通水孔內部的支架設計成三叉式支撐架，取消螺旋導水葉 片，從而減少水阻。其靈敏度高的原理是當水流通過前支撐時，其內部的三叉支撐是三條筋很薄，幾乎不產生水阻，讓水流直接沖到螺旋旋翼上，螺旋旋翼在軸向360度的圓周上旋繞分布有四條螺旋面，在軸向每隔開90度一條螺旋面，覆蓋整個圓周，水流軸向通過時與四條螺旋面正面接觸，水流只有當螺旋旋翼旋轉才能從螺旋軌道內流出。水流不會出現像現有的流量傳感器磁條輪那樣從十字架筋條間的縫隙中流掉現象。當水流直流時，那怕水流很小也一定會沖擊到旋翼螺旋面上。螺旋旋翼固定在轉軸上，由于轉軸軸承是鉆石軸承，旋轉摩擦阻力小，水流沖擊它時，螺旋旋翼會很靈巧的旋轉，使水流順利通過，即不會產生渦旋水流，又能高速旋轉，且水阻很小。本實用新型的后支撐與流量傳感器的出水口為一個整體，結構簡單可靠，不易泄露耐壓能力強。

本實用新型鉆石軸承流量傳感器的具體技術方案是：此鉆石軸承流量傳感器，包括外殼、前支撐、后支撐、磁鋼、旋翼、轉軸、電磁感應器，后支撐與出水口為一體，前支撐與外殼為一體結構，在前、后支撐的軸孔內同時鑲有或前、后支撐的任何一個支撐單獨鑲有鉆石軸承。旋翼與轉軸為固定連接，轉軸兩端或其中的一端設有與前、后支撐上的鉆石軸承孔相配合的錐面，轉軸兩端的錐面與前、后支撐上的鉆石軸承采用錐面配合的錐點接觸運動方式進行旋轉。

磁鋼為腰圓形，在旋翼上設有腰圓形的凹槽，磁鋼鑲嵌在旋翼的凹槽內，與旋翼為一體。