[其他]小流量流量計

無效

• 申請號: 87108201
• 申請日: 1987-12-27
• 公開（公告）號: CN87108201A
• 公開（公告）日: 1988-07-27
• 發明（設計）人: 王纘先
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01F1/10
• 分類號: G01F1/10
• 代理公司: 西安交通大學專利事務所
• 代理人: 徐文權

本發明涉及一種改進的流體的流量計，特別是一種能夠測量各種內燃機的小流量的燃油的瞬時流量，即瞬時微小的油耗量。

目前在與內燃機專業有關的工廠、研究所和大專院校的內燃機實驗室中，在對各種發動機進行試驗、研究中，都有測量小流量的燃油的瞬時流量的需要。特別在對各種小型單缸發動機、輕型摩托車、模型發動機進行試驗時，要求測量下限降為每分鐘2毫升左右。另外近幾年在研究應用計算機對發動機進行優化控制的工作中，為便于快速控制，要求對燃油流量進行快速測量，要求計算機的取樣時間限制在200毫秒以內。

美國4428243號專利公開了一種流量計：一個裝葉片的轉子位于筒狀殼體中，流動的流體推動裝葉片的轉子旋轉。一個光源，通過一導光元件（例如玻璃細棒）把光導向轉子上的葉片的外表面，從葉片上反射出的光經過另一導光元件導向一個光敏檢測系統。于是光敏檢測系統輸出脈沖訊號，輸出的脈沖訊號的頻率正比于單位時間內流體的流量。

英國2083210號專利公開了類似的流量計：流動的流體推動裝葉片的轉子旋轉，光敏檢測系統也用以檢測從轉動中轉子反射出的光。

以上兩件專利存在的不足是：由于都利用轉子轉動中產生的反射光，所以亮暗不夠分明，增加了光敏檢測系統分辨亮暗的困難性。另外當流體流量減小時，單位時間內光敏檢測系統輸出的脈沖訊號數顯然減小很多，一次測量所需時間也得延長。在應用計算機對發動機進行優化控制中，把光敏檢測系統的輸出送入計算機時，得采用較長的取樣時間，所以不便于快速的即時的測量和控制。

本發明的主要目的即在改善上述的不足，在轉子上加裝一個光柵筒，使轉子每旋轉一周，光敏檢測系統輸出的脈沖訊號數增加數倍，并且光敏檢測系統檢測的不是明暗差別不大的反射光，而是明暗差別很大的直射光。所以除了便于光敏檢測系統的分辨外，在流通小流量流體時，光敏檢測系統的單位時間內輸出脈沖訊號數也足夠多，一次測量所需時間也可不延長，易于滿足計算機取樣時間限制在較短的200毫秒以內的要求。

本發明的任務是以如下方式完成的：在轉子上加裝一個光柵筒，具有均勻分布的四、六、八或十二個等長方透光窄孔。光電發射管和光電接收管被安置在垂直于光柵筒中心線方向上。所以轉子旋轉一周即能相應分別產生四、六、八或十二等脈沖訊號。由于流體流量很小，如要求測量下限為每分鐘2毫升，為使轉子可靠旋轉，轉子直徑限制在1.8毫米，得采用輕質的鋁材，在鋁棒上銑出螺旋槽，并且轉子與容納轉子的筒狀殼體的內徑間的間隙也限制在0.1毫米左右。當被測流體從上流下時，經過筒狀殼體，推動轉子旋轉，同時轉子上的光柵筒控制了光電發射管所發射的光線，使光電接收管接收到一個個明暗間隔的訊號。一定的流量產生一定的每秒脈沖數。光電接收管輸出訊號經放大、隔離、整形進入數顯計數裝置，數顯計數裝置所顯示的數就是被測流體所產生的每秒脈沖數，相應于在一秒鐘內被測流體一定的流量。

以下結合附圖對本發明作進一步詳細描述。

圖1是本發明的整體構成的方框圖。

圖2是本發明的一個實例的被測流體流量與脈沖訊號頻率間關系曲線圖。

圖3a是本發明的傳感器部分上半部縱向剖面圖。

圖3b是本發明的傳感器部分下半部縱向剖面圖。

圖4是圖3a的傳感器部分上半部沿A-A線的剖視圖。

圖5是圖3a的傳感器部分上半部沿B-B線的剖視圖。

參照圖1，被測流體進入傳感器〔13〕后，流量大小已被轉換為脈沖訊號頻率的大小，傳感器〔13〕輸出的脈沖訊號經放大級〔14〕、隔離級〔15〕、整形級〔16〕后，進入數顯計數裝置〔17〕。

圖2是本發明的一個實例的被測汽油的流量與脈沖訊號頻率間的關系曲線圖。從圖可知直至小流量線性良好。