水流传感器制造技术

本实用新型专利技术涉及的是一种水流传感器，包含一个外壳(提供一个引导水流过的流通路)，在该流通路之内设有一个止回阀，及一个叶轮总成(由一个叶轮及偶数个按照N、S极交错排列的磁铁组成)，并具有一个霍尔IC的输出电压(因为磁场通过而产生变化)，并将电位差的变化轮换为数位信号输入控制对象，使控制对象可依据单位时间内的电位差变化频率与所设定的目标值相比较，然后自动执行启动停止及其他控制功能。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及的是一种水流传感器，特别是一种利用霍尔效应侦测水流状态的感应开关。
技术介绍
水流侦测器(水流开关、水流传感器)是由检测控制对象的管线内有无水流动，达到自动启动、停止为目的的感应装置，主要应用于热水器、抽水马达、水冷式空调设计等，作为控制对象安全启动的感应开关。在图1中，显示常用的一种水流侦测器80的内部结构。该水流侦测器80是利用水流动时所造成的负压推动一个气缸81内的活塞82向上运动，使一个连接在活塞杆83下的遮光板84移动至光路(设在气缸下方一对平行的管构件85中，图未表示)之外，于是红外线电路动作，因此启动控制对象；当水流停止流动时，遮光板被弹簧86的回复力推回原位将光路遮断，于是红外线电路不动作，使控制对象关机。热水器、抽水马达、水冷式空调设计等控制对象进行水流侦测的主要目的在于安全，确保上述控制对象在最低水流量达到所设定的目标值才启动。倘若任何水流量都能启动控制对象的话，就失去装置水流侦测器的目的。上述水流侦测器因为利用水流动时所造成的负压推动一遮光板，所以不论水流量大小，只要水处于流动状态，就会使遮光板移动到光路之外，使红外线电路动作，结果对于需要最低启动水流量的控制对象来说，很容易引起动作不稳定或产生错误动作。而且弹簧为机械构造，有弹性疲乏的问题。换言之，常用的水流侦测器的耐久性及可靠度等并不是很好。此外，该水流侦测器不能检测流量的大小，使控制对象无法按照流向执行启动、停止以外的功能，例如定量关机、温度控制等。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一中利用霍尔效应侦测水流状态的传感器，可以提高灵敏度及耐久性，可靠的负起安全保护作用，同时还能提供流量讯号给控制对象执行启动、停止以外的其他功能。本技术的水流传感器，包含一个外壳(提供一个引导水流过的流通路)，在该流通路之内设有一个止回阀，及一个叶轮总成(由一个叶轮及偶数个按照N、S极交错排列的磁铁组成)，并具有一个霍尔IC的输出电压(因为磁场通过而产生变化)，并将电位差的变化轮换为数位信号输入控制对象，使控制对象可依据单位时间内的电位差变化频率与所设定的目标值相比较，然后自动执行启动停止及其他控制功能。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细说明。图1为常用水流侦测器的中央剖面图；图2为依据本技术一较佳构型而成的水流传感器轴方向剖面图；图3为图2中3-3线的剖面图；图4为与图2近似的构型剖面图，显示止回阀设置在流出口情形；图5为与图2近似的另一个构型剖面图，显示以一个磁性叶轮代替叶轮总成的情形；主要元件符号说明：10是水流传感器，10a是水流传感器，10b是水流传感器，20是外壳，21是流通路，22是流入口，23是流出口，24是安装口，25是阀座，25a是阀座，30是导叶，31是中心部，32是轴部，40是止回阀，40a是止回阀，41是阀体，42是轴孔，43是杆部，43a是杆部，44是密封环，45是压力弹簧，46是支架，47是内扣环，48是流通孔，49是中心孔，50是叶轮总成，50b磁性叶轮，51是叶轮，52是圆周部，53是轴孔，54是环形沟槽，55是磁铁，56是保持环，57是轮轴，60是霍尔IC，70是端盖，71是密封环，72是插销，80是水流侦测器，81是气缸，82是活塞，83是活塞杆，84是遮光板，85是管构件，86是压力弹簧。具体实施方式参见图2，是一种水流传感器10的轴方向(水流方向)内部构形，图3为经方向的内部构形，可供说明本技术的
技术实现思路
。水流传感器10包含一个外壳20，提供一个引导水流过的流通路21，流通路21具有一个流入口22以及一个流出口23，并有一个处于流入口22相对端的安装口24，用来安装一个端盖70，该端盖70利用一个插销72固定于外壳20，并有一个密封环71圈套在外周，因此在两者的接触面间形成妥善的气密，防止泄露。当然，任何能够将端盖70固定于外壳20的技术亦可以采用，不接受上述实例的限制。水流传感器10又包含一个设在流通路21之内的导叶30，用来将水流朝一定的方向送出去，以推动叶轮总成50旋转。该导叶30具有一个中心部31，以来支持叶轮总成50的轮轴57以及一个自中心部31向轴方向往后延伸的轴部32，以支持止回阀40沿轴方向滑动，其细节留待后述。上述流入口22预定位置上形成一个圆锥状的阀座25，所述的止回阀40安装在阀座25的前方，用来防止水倒流。止回阀40包含一个阀体41，带着一个向轴方向延伸的杆部43，杆部43具有一个轴孔42供导叶30的轴部32灵活插入，使杆部43和阀体41可支持于轴部32沿着轴方向滑动，并具有一个压力弹簧45圈套在杆部43的外周，其两端分别支持于阀体41和导叶30，因弹性回复力迫使阀体41与阀座25密合。由此，在水流动时，因为阀体41前后方的水压差大于弹簧45的弹性力，于是阀体41被迫前进而离开阀座25，使水流可以通过导叶30推动叶轮总成50旋转，然后从流出口23流出。当阀体41前后方的水压差小于弹簧45的弹力时，阀体41就会被迫后退而与阀座25密合，防止水流倒流而推动叶轮总成50旋转造成错误动作。在较佳的实施例子中，止回阀40的阀体41上圈套一个密封环44，从而在阀体41和阀座25的接触面间形成可靠的密封。所述的叶轮总成50设在导叶30前方的流通路21之内，包含一个叶轮51，以及一个圆周部52位于叶轮51的前方，并具有一个轴孔53供轮轴57灵活穿过，该轮轴57的前端固定于端盖70，后端固定于导叶30的中心部31。如此，在叶轮总成50因为叶轮51接受水流冲击时可绕轮轴57旋转。上述圆周部52具有一从上端向轴向设置的环形沟槽54，用以接纳偶数个按N、S极交错排列的磁铁55，组成偶数个磁极，因此产生所要的磁场，同时这些磁铁55杯一个套在环形沟槽54内轴的金属保持环56圈住，该保持环56可使每一个磁铁55变成单一的磁极(S极或N极)，达到集中以及提高磁场的强度的作用。本技术的另一个重要部分是霍尔(HALL)IC60。该霍尔IC60被密封在上述端盖70之中，而且位于磁铁55的旋转路径之外，两者可以相互合作，产生霍尔效应，据此提供流量讯号给控制对象，使控制对象可以依据流量自动执行启动、停止以及定量关机、温度控制等功能。所谓霍尔IC式按照霍尔效应制成的积体电路元件，属于常用技术，故不需要进一步说明。按照本技术的水流传感器10，当叶轮51接受水流能量而转动时，由磁铁55所产生的磁场是同转。因为磁铁的旋转频率与水流量大小成正比，流量大，转速快；流量小，转速慢。因此，由霍尔IC60侦测磁铁55的旋转频率，可以检测水流量大小。又，当磁场通过霍尔IC60时，会使霍尔IC60的输出电压产生变化，并将此电位差的变化转换为数位信号输入控制对象，使控制对象可以依据单位时间内电位差变化频率所设定的目标值比较，当前者大于目标值则使控制对象启动，小于目标值则关闭控制对象。同时控制对象还能依水流传感器10检测出的流量讯号执行启动、停止以外的其他控制功能，包括定量关机、温度控制等，提高水流传感器的实用价值。事实上，止回阀40可设在流通路21的任何位置，不受图2和图3构型的限制、图4显示止回阀40a与上述例子主要在于止回阀因为设置位置不同而稍有差异，其他构造完全本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水流传感器(10)，其特征是：包含一个外壳(20)，具有一个引导水流过的流通路(21)，流通路(21)具有一个流入口(22)和一个流出口(23)；一个止回阀(40)，设置在流通路(21)内，防止水倒流；一个叶轮总成(50)，支持于流通路(21)之旋转，具有一个叶轮(51)、一个与叶轮(51)一体制造的圆周部(52)以及偶数个磁铁按N、S极排列在圆周部(52)之内，而且有一个保持环(56)在磁铁内周；一个霍尔(HALL)IC，被密封的隔离在磁铁(55)旋转路径之外，在磁铁(55)产生的磁场通过霍尔IC(60)时，会使霍尔IC的输出电压产生变化。

【技术特征摘要】
1.一种水流传感器(10)，其特征是：包含一个外壳(20)，具有一个引导水流过的流通路(21)，流通路(21)具有一个流入口(22)和一个流出口(23)；一个止回阀(40)，设置在流通路(21)内，防止水倒流；一个叶轮总成(50)，支持于流通路(21)之旋转，具有一个叶轮(51)、一个与叶轮(51)一体制造的圆周部(52)以及偶数个磁铁按N、S极排列在圆周部(52)之内，而且有一个保持环(56)在磁铁内周；一个霍尔(HALL)IC，被密封的隔离在磁铁(55)旋转路径之外，在磁铁(55)产生的磁场通过霍尔IC(60)时，会使霍尔IC的输出电压产生变化。2.根据权利要求1所述的水流传感器，其特征是：其中流入口(22)预定位置上形成一个圆锥状的阀座(25)，所述的止回阀(40)安装在阀座(25)的前方，用来防止水倒流。3.根据权利要求1所述的水流传感器，其特征是：止回阀(...

【专利技术属性】
技术研发人员：张慧玲，周海霞，
申请(专利权)人：重庆交通大学，
类型：新型
国别省市：重庆;50