[其他]小流量流量計

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 87108201
• 申請日: 1987-12-27
• 公開（公告）號: CN87108201A
• 公開（公告）日: 1988-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王纘先
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號: G01F1/10
• 分類號: G01F1/10
• 代理公司: 西安交通大學(xué)專利事務(wù)所
• 代理人: 徐文權(quán)

本發(fā)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(nèi)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(nèi)燃機專業(yè)有關(guān)的工廠、研究所和大專院校的內(nèi)燃機實驗室中，在對各種發(fā)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(fā)動機、輕型摩托車、模型發(fā)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(yīng)用計算機對發(fā)動機進行優(yōu)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(nèi)。

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

以上兩件專利存在的不足是：由于都利用轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動中產(chǎn)生的反射光，所以亮暗不夠分明，增加了光敏檢測系統(tǒng)分辨亮暗的困難性。另外當流體流量減小時，單位時間內(nèi)光敏檢測系統(tǒng)輸出的脈沖訊號數(shù)顯然減小很多，一次測量所需時間也得延長。在應(yīng)用計算機對發(fā)動機進行優(yōu)化控制中，把光敏檢測系統(tǒng)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(fā)明的主要目的即在改善上述的不足，在轉(zhuǎn)子上加裝一個光柵筒，使轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周，光敏檢測系統(tǒng)輸出的脈沖訊號數(shù)增加數(shù)倍，并且光敏檢測系統(tǒng)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(tǒng)的分辨外，在流通小流量流體時，光敏檢測系統(tǒng)的單位時間內(nèi)輸出脈沖訊號數(shù)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(nèi)的要求。

本發(fā)明的任務(wù)是以如下方式完成的：在轉(zhuǎn)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(fā)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(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周即能相應(yīng)分別產(chǎn)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(zhuǎn)子可靠旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子直徑限制在1.8毫米，得采用輕質(zhì)的鋁材，在鋁棒上銑出螺旋槽，并且轉(zhuǎn)子與容納轉(zhuǎn)子的筒狀殼體的內(nèi)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(jīng)過筒狀殼體，推動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，同時轉(zhuǎn)子上的光柵筒控制了光電發(fā)射管所發(fā)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(chǎn)生一定的每秒脈沖數(shù)。光電接收管輸出訊號經(jīng)放大、隔離、整形進入數(shù)顯計數(shù)裝置，數(shù)顯計數(shù)裝置所顯示的數(shù)就是被測流體所產(chǎn)生的每秒脈沖數(shù)，相應(yīng)于在一秒鐘內(nèi)被測流體一定的流量。

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細描述。

圖1是本發(fā)明的整體構(gòu)成的方框圖。

圖2是本發(fā)明的一個實例的被測流體流量與脈沖訊號頻率間關(guān)系曲線圖。

圖3a是本發(fā)明的傳感器部分上半部縱向剖面圖。

圖3b是本發(fā)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(zhuǎn)換為脈沖訊號頻率的大小，傳感器〔13〕輸出的脈沖訊號經(jīng)放大級〔14〕、隔離級〔15〕、整形級〔16〕后，進入數(shù)顯計數(shù)裝置〔17〕。

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