一種雙路自校正渦街效應流量傳感器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及傳感器領域，尤其是一種雙路自校正渦街效應流量傳感器。
【背景技術】
[0002]目前，現(xiàn)有車用卡門渦街傳感器多為光電式卡門渦街空氣流量傳感器和超聲波式卡門渦街空氣流量傳感器，其結(jié)構和制造工藝復雜，造價昂貴，不適合推廣使用。而工業(yè)生產(chǎn)中的渦街傳感器多采用壓電材料采集渦街的壓力變化，此方法容易受到外界干擾，從而導致測量誤差較大。因此，上述渦街傳感器均存在各自的缺點，無法滿足市場需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的在于提供一種結(jié)構簡單、響應迅速、雙路測量、抗干擾能力強的雙路自校正渦街效應流量傳感器。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，采用了以下技術方案:本發(fā)明所述傳感器由電子部分和殼體部分組成，電子部分安裝在殼體內(nèi)部，電子部分包括渦街發(fā)生體、電阻可變張緊裝置、擺動膜片、光源發(fā)射器、光源接收器、導線以及接口端子;所述渦街發(fā)生體設有兩根平行支柱，在兩根支柱之間安裝電阻可變張緊裝置，在電阻可變張緊裝置的兩端分別與導線一端連接，兩根導線的另一端均與接口端子連接，接口端子安裝在殼體外壁上;在電阻可變張緊裝置的中段位置連接擺動膜片，所述擺動膜片的表面開設透光孔，在擺動膜片透光孔的兩側(cè)對稱安裝光源發(fā)射器、光源接收器，且光源發(fā)射器和光源接收器安裝在殼體內(nèi)壁上，光源發(fā)射器和光源接收器分別通過導線與接口端子相連。
[0005]進一步地，所述電阻可變張緊裝置為柱狀或片狀結(jié)構，由具有彈性的撓性電阻材料制成。
[0006]進一步地，所述擺動膜片為不透光材料制成。
[0007]進一步地，所述光源發(fā)射器的發(fā)光源、光源接收器的接收點與擺動膜片的透光孔處在同一直線上。
[0008]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
[0009]1、適用于從低速到高速、從透光到非透光流體等寬廣流體性質(zhì)區(qū)間的流體流量測量。
[0010]2、整體結(jié)構新穎、設計合理、響應迅速、抗干擾能力強、信號穩(wěn)定且可靠性高和精度高，具有雙路測量輸出且相互校正能力，可廣泛應用于涉及流體流量測量需求的生產(chǎn)和生活各個領域。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明的結(jié)構簡圖。
[0012]圖2是本發(fā)明的電子部分結(jié)構圖。
[0013]附圖標號:1_渦街發(fā)生體、2-電阻可變張緊裝置、3-擺動膜片、4-光源發(fā)射器、5-光源接收器、6-導線、7-接口端子、8-支柱、殼體9。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步說明:
[0015]如圖1和圖2所示，本發(fā)明所述傳感器由電子部分和殼體部分組成，電子部分安裝在殼體9內(nèi)部，電子部分包括渦街發(fā)生體1、電阻可變張緊裝置2、擺動膜片3、光源發(fā)射器4、光源接收器5、導線6以及接口端子7;所述渦街發(fā)生體設有兩根平行支柱8，在兩根支柱之間安裝電阻可變張緊裝置，支柱與渦街發(fā)生體相垂直，電阻可變張緊裝置與渦街發(fā)生體相平行，電阻可變張緊裝置的兩端固定在兩根支柱的頂端處;在電阻可變張緊裝置的兩端分別與導線一端連接，兩根導線的另一端均與接口端子連接，接口端子安裝在殼體外壁上;在電阻可變張緊裝置的中段位置連接擺動膜片，所述擺動膜片的表面開設透光孔，在擺動膜片透光孔的兩側(cè)對稱安裝光源發(fā)射器、光源接收器，且光源發(fā)射器和光源接收器安裝在殼體內(nèi)壁上，光源發(fā)射器和光源接收器分別通過導線與接口端子相連。
[0016]所述電阻可變張緊裝置為柱狀或片狀結(jié)構，由具有彈性的撓性電阻材料制成。可以實現(xiàn)對擺動膜片的脹緊束縛，在通電狀態(tài)下可以測量其因扭轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的電阻變化。
[0017]所述擺動膜片為不透光材料制成，只有透光孔可以有光線通過。光源發(fā)射器的發(fā)光源、光源接收器的接收點與擺動膜片的透光孔處在同一直線上。
[0018]所述光源發(fā)射器的發(fā)光源、光源接收器的接收點與擺動膜片的透光孔處在同一直線上。
[0019]所述傳感器在工作時存在兩種流體流量測量方式:
[0020]1)將該傳感器安裝在管道中，當管道中的流體流過傳感器內(nèi)的渦街發(fā)生體之后，將會在渦街發(fā)生體的后方形成兩列穩(wěn)定交替出現(xiàn)的渦街，擺動膜片將會因渦街帶來的壓力交替變化而產(chǎn)生周期性擺動，因擺動膜片上透光孔的位置在擺動過程中不斷變化，所以從光源發(fā)生器到光源接收器之間的光路將會因擺動膜片的擺動而發(fā)生規(guī)律性的通斷，從而使得光源接收器收到的光信號與擺動膜片的擺動頻率對應，光源接收器將產(chǎn)生相應頻率的電信號。光源發(fā)射器和光源接收器分別通過導線與傳感器接口端子相連。此時傳感器通過光路的通斷得到與流量對應的穩(wěn)定頻率信號。
[0021]2)另外，擺動膜片的擺動將引起電阻可變張緊裝置的相應周期性扭轉(zhuǎn)變形，從而引起其電阻的周期變化，電阻可變張緊裝置的兩端分別通過導線與接口端子連接，可以通過測量電阻可變張緊裝置的兩端電信號變化得到與流體流量狀態(tài)相對應的頻率信號。
[0022]所述雙路自校正渦街效應流量傳感器的兩種流體流量測量方式始終同時工作，并同時輸出測量信息，即可實現(xiàn)相互驗證，又能提高測量精度。在其中一種方式無法測量或失效情況下，另一種測量方式可以單獨進行測量，從而大大提升了可靠性和拓展了應用領域。
[0023]以上所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本發(fā)明的技術方案做出的各種變形和改進，均應落入本發(fā)明權利要求書確定的保護范圍內(nèi)。
【主權項】
1.一種雙路自校正渦街效應流量傳感器，其特征在于:所述傳感器由電子部分和殼體部分組成，電子部分安裝在殼體內(nèi)部，電子部分包括渦街發(fā)生體、電阻可變張緊裝置、擺動膜片、光源發(fā)射器、光源接收器、導線以及接口端子;所述渦街發(fā)生體設有兩根平行支柱，在兩根支柱之間安裝電阻可變張緊裝置，在電阻可變張緊裝置的兩端分別與導線一端連接，兩根導線的另一端均與接口端子連接，接口端子安裝在殼體外壁上;在電阻可變張緊裝置的中段位置連接擺動膜片，所述擺動膜片的表面開設透光孔，在擺動膜片透光孔的兩側(cè)對稱安裝光源發(fā)射器、光源接收器，且光源發(fā)射器和光源接收器安裝在殼體內(nèi)壁上，光源發(fā)射器和光源接收器分別通過導線與接口端子相連。2.根據(jù)權利要求1所述的一種雙路自校正渦街效應流量傳感器，其特征在于:所述電阻可變張緊裝置為柱狀或片狀結(jié)構，由具有彈性的撓性電阻材料制成。3.根據(jù)權利要求1所述的一種雙路自校正渦街效應流量傳感器，其特征在于:所述擺動膜片為不透光材料制成。4.根據(jù)權利要求1所述的一種雙路自校正渦街效應流量傳感器，其特征在于:所述光源發(fā)射器的發(fā)光源、光源接收器的接收點與擺動膜片的透光孔處在同一直線上。
【專利摘要】一種雙路自校正渦街效應流量傳感器，所述傳感器包括殼體、渦街發(fā)生體、電阻可變張緊裝置、擺動膜片、光源發(fā)射器、光源接收器、導線以及接口端子；所述渦街發(fā)生體設有兩根平行支柱，在兩根支柱之間安裝電阻可變張緊裝置，在電阻可變張緊裝置的兩端分別與導線一端連接，兩根導線的另一端均與接口端子連接，接口端子安裝在殼體外壁上；在電阻可變張緊裝置的中段位置連接擺動膜片，所述擺動膜片的表面開設透光孔，在擺動膜片透光孔的兩側(cè)對稱安裝光源發(fā)射器、光源接收器，且光源發(fā)射器和光源接收器安裝在殼體內(nèi)壁上，光源發(fā)射器和光源接收器分別通過導線與接口端子相連。本發(fā)明具有響應迅速、抗干擾能力強、雙路測量相互校正等優(yōu)點。
【IPC分類】G01F1/32
【公開號】CN105424104
【申請?zhí)枴緾N201510992664
【發(fā)明人】邸立明, 孫皓奇, 王亞強, 楊春婧, 楊海龍
【申請人】燕山大學
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年12月25日