專(zhuān)利名稱(chēng)：流體傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種對(duì)流體的流動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)的流體傳感器。
背景技術(shù)：
流體傳感器要求將流體的流動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)以電信號(hào)的形式輸出，從而可以通過(guò)儀器檢識(shí)該信號(hào)，并通過(guò)儀表顯示出來(lái)，以達(dá)到自動(dòng)檢測(cè)、或在故障時(shí)自動(dòng)報(bào)警的目的。在流體檢測(cè)領(lǐng)域，目前缺乏結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、并且可以有效地檢測(cè)流體的流動(dòng)狀態(tài)的傳感器。傳統(tǒng)的流量計(jì)用于測(cè)量流體的流量，盡管可用于檢測(cè)流體的流動(dòng)狀態(tài)，但有明顯的缺陷。其一，由于通常采用葉輪等轉(zhuǎn)動(dòng)部件作為檢測(cè)器件，對(duì)于流速慢、粘度高的流體 (例如潤(rùn)滑系統(tǒng)中油脂)的測(cè)量可靠性將大大降低；其二，此類(lèi)傳感器體積較龐大，對(duì)于狹小空間的應(yīng)用場(chǎng)合，并不適合；其三，制造精度要求高，導(dǎo)致造價(jià)偏高，不適合低成本、大批量的應(yīng)用。另有一些流體傳感器采用了柱塞式檢測(cè)機(jī)構(gòu)，一定程度地提高了檢測(cè)靈敏度，但在應(yīng)用中也存在著一些問(wèn)題。比如存在被動(dòng)復(fù)位結(jié)構(gòu)(靠間隙溢流或靠小孔溢流)，對(duì)于流速慢、粘度大的流體，無(wú)法可靠檢測(cè)，從而出現(xiàn)檢測(cè)結(jié)果不可靠等問(wèn)題。另外，為適應(yīng)狹小的工作環(huán)境，也需要嚴(yán)格控制器件的體積。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種流體傳感器，可以適用于任何流體 (包括流速慢、粘度高的流體)，并能適應(yīng)頻繁的流動(dòng)和靜止切換，信號(hào)輸出可靠。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型流體傳感器包括殼體，其側(cè)面具有一凹槽；其一端具有流體入口 ；其另一端具有流體出口 ；在殼體內(nèi)部具有連接流體入口和流體出口的流道；所述流道包括連通的第一腔體和第二腔體，后者的截面積更大；溢流閥，可滑動(dòng)地固定于第二腔體中，包括溢流閥芯、溢流閥座及固定在兩者之間的溢流彈簧；所述溢流閥芯和溢流閥座相接觸；所述溢流閥芯的一部分的截面積大于第一腔體且小于第二腔體，溢流閥芯的該部分緊挨著第一腔體；所述溢流閥芯的另一部分穿過(guò)溢流閥座且突出在磁鐵之外，該部分比磁鐵更靠近限位螺栓；磁鐵，可滑動(dòng)地固定于第二腔體中，且緊挨著溢流閥；限位螺栓，設(shè)置在殼體具有流體出口的那一端；復(fù)位彈簧，固定在磁鐵和限位螺栓之間；霍爾傳感器，設(shè)置在殼體側(cè)面的凹槽中。進(jìn)一步地，所述溢流閥芯包括相連的底部、中間部和頂桿，這三部分的截面積依次減小。進(jìn)一步地，所述溢流閥芯底部的截面積大于第一腔體且小于第二腔體，溢流閥芯的底部緊挨著第一腔體。進(jìn)一步地，所述溢流閥芯頂桿突出在磁鐵之外，比磁鐵更靠近限位螺栓。進(jìn)一步地，所述溢流閥座呈環(huán)狀；所述溢流閥座的外側(cè)面和第二腔體的內(nèi)壁之間相互密封。進(jìn)一步地，所述溢流閥芯上具有倒角部位，所述溢流閥座上也具有倒角部位，所述溢流閥芯和溢流閥座通過(guò)各自的倒角部位相互配合且接觸。進(jìn)一步地，所述溢流閥座的外側(cè)面上加工有一道或多道均壓槽，所述均壓槽呈環(huán)狀。進(jìn)一步地，所述限位螺栓上設(shè)有一個(gè)或多個(gè)通孔，這些通孔作為流體出口。本實(shí)用新型流體傳感器通過(guò)溢流閥這一結(jié)構(gòu)使流體從流動(dòng)狀態(tài)到靜止?fàn)顟B(tài)后，整個(gè)系統(tǒng)可以盡快恢復(fù)到初始狀態(tài)，從而使傳感器可靠地迎接下一次檢測(cè)。該流體傳感器可以適應(yīng)任何種類(lèi)的流體，尤其適用于流速慢、粘度高的液體。其還具有體積小、易安裝、成本低廉等特點(diǎn)。

圖I是本實(shí)用新型流體傳感器的一個(gè)實(shí)施例的剖面示意圖；圖2是圖I中溢流閥芯的放大示意圖；圖3是圖I中溢流閥座的放大示意圖。圖中附圖標(biāo)記說(shuō)明10為流體傳感器；11為殼體；20為流道；20a為第一腔體；20b為第二腔體；21為流體入口 ；22為流體出口 ；30為溢流閥；31為溢流閥芯；311為溢流閥芯底部；312為溢流閥芯中間部；312a為倒角部位；313為溢流閥芯頂桿；32為溢流閥座；32a為倒角部位；32b 為均壓槽；33為溢流彈簧；41為磁鐵；42為限位螺栓；43為復(fù)位彈簧；50為霍爾傳感器。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖1，這是本實(shí)用新型流體傳感器的一個(gè)實(shí)施例。該流體傳感器10具有殼體11，在殼體11的一端具有流體入口 21，另一端具有流體出口 22。流體入口 21和流體出口 22之間、且在殼體11內(nèi)部具有容納流體經(jīng)過(guò)的流道20。流道20至少包括有相互連通的第一腔體20a和第二腔體20b，后者的截面積較大，因此第二腔體20b在與第一腔體20a相連通處仍具有部分底面。優(yōu)選地，第一腔體20a和第二腔體20b均呈圓柱體，且兩個(gè)圓柱體的軸在同一條直線(xiàn)上，此時(shí)第二腔體20b在與第一腔體20a相連通處具有一個(gè)圓環(huán)形的底面。在第二腔體20b中具有溢流閥30，其包括溢流閥芯31、溢流閥座32及固定在兩者之間的溢流彈簧33。當(dāng)溢流閥芯31和溢流閥座32相接觸時(shí)，溢流彈簧33呈被壓縮的狀態(tài)。請(qǐng)參閱圖2，溢流閥芯31包括依次相連接的截面積最大的底部311、截面積中等的中間部312和截面積最小的頂桿313。優(yōu)選地，溢流閥芯31的底部311、中間部312和頂桿 313均呈圓柱體，且三個(gè)圓柱體的軸在同一條直線(xiàn)上，與圓柱形的第一腔體20a和第二腔體 20b的軸也在同一條直線(xiàn)上。溢流閥芯底部311的截面積大于第一腔體20a，但略小于第二腔體20b。溢流閥芯底部311位于第二腔體20b中，但緊挨著第一腔體20a，即緊壓著第二腔體20b與第一腔體20a相連通處的圓環(huán)形底面上。溢流閥芯中間部312上加工有倒角部位312a。優(yōu)選地，當(dāng)溢流閥芯中間部312為圓柱體時(shí)，該倒角部位312呈圓臺(tái)的側(cè)面。請(qǐng)參閱圖I和圖3，與溢流閥芯中間部312的倒角部位312a相接觸的為溢流閥座 32，它也在第二腔體20b中。優(yōu)選地，溢流閥座32大致呈圓環(huán)狀。在溢流閥座32上也加工有倒角部位32a。優(yōu)選地，該倒角部位32a呈圓臺(tái)的側(cè)面。溢流閥座32的倒角部位32a恰與溢流閥芯中間部312的倒角部位312a相配合并接觸。溢流閥座32的外側(cè)面與第二腔體 20b的內(nèi)壁之間保持密封，該外側(cè)面上還具有均壓槽32b。優(yōu)選地，當(dāng)溢流閥座32大致為圓環(huán)狀時(shí)，該均壓槽32b呈圓環(huán)形狀。溢流閥芯頂桿313穿過(guò)環(huán)形的溢流閥座32的內(nèi)孔，兩者之間具有間隙。在第二腔體20b中還具有磁鐵41。優(yōu)選地，磁鐵41呈長(zhǎng)方體。在殼體11的另一端處具有限位螺栓42。優(yōu)選地，限位螺栓42呈圓柱體。在該限位螺栓42上開(kāi)設(shè)有一個(gè)或多個(gè)通孔作為流體出口 22。復(fù)位彈簧43固定在磁鐵41和限位螺栓42之間。當(dāng)磁鐵41與溢流閥座32相接觸、且溢流閥座32與溢流閥芯31相接觸、且溢流閥芯31緊挨著第一腔體 20a時(shí)，復(fù)位彈簧43呈未壓縮也未拉伸的正常狀態(tài)。該正常狀態(tài)的復(fù)位彈簧43的彈性力大于溢流閥座32與溢流閥芯31相接觸時(shí)被壓縮的溢流彈簧33的彈性力，因而該復(fù)位彈簧 43迫使溢流閥芯31和溢流閥座32相接觸并緊壓。溢流閥芯頂桿313穿出在磁鐵41之外，比磁鐵41更接近限位螺栓42。溢流閥芯31、溢流閥座32、磁鐵41均可滑動(dòng)地限定在第二腔體20b中。在殼體11的側(cè)面還具有一個(gè)凹槽，其中設(shè)有霍爾傳感器50，用來(lái)檢測(cè)磁鐵41的磁性信號(hào)并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出。上述流體傳感器的工作原理如下。初始狀態(tài)下，溢流閥芯底部311緊挨著第一腔體20a，溢流閥座32的倒角部位32a 與溢流閥芯中間部312的倒角部位312a相接觸，磁鐵41與溢流閥座32相接觸。溢流彈簧 33被壓縮，但由于彈性力更大的復(fù)位彈簧43，即使復(fù)位彈簧43未被壓縮也未被拉伸，但仍使得溢流閥芯31和溢流閥座32相接觸并緊壓。當(dāng)有流體(尤其是液體)從流體入口 21進(jìn)入流道20，并由第一腔體20a進(jìn)入第二腔體20b時(shí)，流體的壓力擠壓著溢流閥芯31向左運(yùn)動(dòng)，溢流閥芯31又?jǐn)D壓著溢流閥座32 向左運(yùn)動(dòng)，位于兩者之間的溢流彈簧33仍保持原受壓縮狀態(tài)。溢流閥芯31與第二腔體20b 的內(nèi)壁之間不密封，因此流體會(huì)充滿(mǎn)溢流閥芯31的側(cè)面與第二腔體20b的內(nèi)壁之間。溢流閥座32的外側(cè)面與第二腔體20b的內(nèi)壁之間密封，因此流體會(huì)停留在溢流閥座32的右側(cè)。 溢流閥座32右側(cè)的空間由于聯(lián)通而壓力保持平衡，流體無(wú)法使溢流閥芯31和溢流閥座32 相分離。整個(gè)溢流閥30擠壓著磁鐵41向左運(yùn)動(dòng)。磁鐵41又使復(fù)位彈簧43呈現(xiàn)被壓縮的狀態(tài)。隨著溢流閥芯31、溢流閥座32和磁鐵一起向左運(yùn)動(dòng)，當(dāng)溢流閥芯頂桿313接觸到限位螺栓43時(shí)，溢流閥芯31停止運(yùn)動(dòng)。此時(shí)流體開(kāi)始擠壓溢流閥座32，以及被壓縮的溢流彈簧33的彈性力，兩者的結(jié)合迫使溢流閥座32與溢流閥芯31相分離。流體從溢流閥芯 31和溢流閥座32之間的間隙流過(guò)，并經(jīng)過(guò)磁鐵41旁側(cè)、復(fù)位彈簧43旁側(cè)，從限位螺栓42 上的流體出口 22中流出。
5[0039]當(dāng)流體停止從流體入口 21中進(jìn)入，則溢流閥芯31和溢流閥座32不再受到流體的壓力。在被壓縮的復(fù)位彈簧43的作用下，磁鐵41向右運(yùn)動(dòng)并擠壓溢流閥座32—起向右運(yùn)動(dòng)。在溢流彈簧33的作用下，溢流閥芯31和溢流閥座32保持分離狀態(tài)，并且溢流彈簧33、 溢流閥芯31跟隨溢流閥座32 —起向右運(yùn)動(dòng)。此時(shí)復(fù)位彈簧43使磁鐵41、溢流閥座32、溢流彈簧33和溢流閥芯31 —起向右運(yùn)動(dòng)，直至溢流閥芯31緊挨著第一腔體20a。復(fù)位彈簧 43繼續(xù)擠壓磁鐵41和溢流閥座32，溢流閥座32因此擠壓溢流彈簧33，使得溢流閥座32和溢流閥芯31相接觸，溢流彈簧33恢復(fù)為初始狀態(tài)下的被壓縮狀態(tài)。磁鐵41停止運(yùn)動(dòng)，復(fù)位彈簧43恢復(fù)為初始狀態(tài)下的未被壓縮也未被拉伸的狀態(tài)。在上述流體開(kāi)始經(jīng)過(guò)流道20并最終停止的過(guò)程中，霍爾傳感器50通過(guò)檢測(cè)磁鐵 41的磁性信號(hào)的大小強(qiáng)弱而獲知磁鐵41的位置。優(yōu)選地，將霍爾傳感器50設(shè)置在與初始狀態(tài)下的磁鐵41最近的位置，從而在初始狀態(tài)下可檢測(cè)到最強(qiáng)的磁性信號(hào)。當(dāng)磁性信號(hào)變?nèi)?，則表示磁鐵41遠(yuǎn)離霍爾傳感器50，同時(shí)表示有流體經(jīng)過(guò)。當(dāng)磁性信號(hào)重新回到最強(qiáng)，則表示磁鐵41回歸初始狀態(tài)下的原位，同時(shí)表示沒(méi)有流體經(jīng)過(guò)。以上僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并不用于限定本實(shí)用新型。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種流體傳感器，其特征是，包括殼體，其側(cè)面具有一凹槽；其一端具有流體入口 ；其另一端具有流體出口 ；在殼體內(nèi)部具有連接流體入口和流體出口的流道；所述流道包括連通的第一腔體和第二腔體，后者的截面積更大；溢流閥，可滑動(dòng)地固定于第二腔體中，包括溢流閥芯、溢流閥座及固定在兩者之間的溢流彈簧；所述溢流閥芯和溢流閥座相接觸；所述溢流閥芯的一部分的截面積大于第一腔體且小于第二腔體，溢流閥芯的該部分緊挨著第一腔體；所述溢流閥芯的另一部分穿過(guò)溢流閥座且突出在磁鐵之外，該部分比磁鐵更靠近限位螺栓；磁鐵，可滑動(dòng)地固定于第二腔體中，且緊挨著溢流閥；限位螺栓，設(shè)置在殼體具有流體出口的那一端；復(fù)位彈簧，固定在磁鐵和限位螺栓之間；霍爾傳感器，設(shè)置在殼體側(cè)面的凹槽中。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的流體傳感器，其特征是，所述溢流閥芯包括相連的底部、中間部和頂桿，這三部分的截面積依次減小。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的流體傳感器，其特征是，所述溢流閥芯底部的截面積大于第一腔體且小于第二腔體，溢流閥芯的底部緊挨著第一腔體。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的流體傳感器，其特征是，所述溢流閥芯頂桿突出在磁鐵之外， 比磁鐵更靠近限位螺栓。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的流體傳感器，其特征是，所述溢流閥座呈環(huán)狀；所述溢流閥座的外側(cè)面和第二腔體的內(nèi)壁之間相互密封。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的流體傳感器，其特征是，所述溢流閥芯上具有倒角部位，所述溢流閥座上也具有倒角部位，所述溢流閥芯和溢流閥座通過(guò)各自的倒角部位相互配合且接觸。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的流體傳感器，其特征是，所述溢流閥座的外側(cè)面上加工有一道或多道均壓槽，所述均壓槽呈環(huán)狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的流體傳感器，其特征是，所述限位螺栓上設(shè)有一個(gè)或多個(gè)通孔，這些通孔作為流體出口。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種流體傳感器，包括殼體，在殼體內(nèi)部具有流道；流道包括連通的第一腔體和截面積更大的第二腔體。溢流閥，包括相接觸的溢流閥芯、溢流閥座及固定在兩者之間的溢流彈簧；溢流閥芯的一部分的截面積大于第一腔體且小于第二腔體，該部分緊挨著第一腔體；溢流閥芯的另一部分穿過(guò)溢流閥座且突出在磁鐵之外，該部分比磁鐵更靠近限位螺栓。磁鐵，可滑動(dòng)地固定于第二腔體中，且緊挨著溢流閥。限位螺栓，設(shè)置在殼體具有流體出口的那一端。復(fù)位彈簧，固定在磁鐵和限位螺栓之間。霍爾傳感器，設(shè)置在殼體側(cè)面的凹槽中。本實(shí)用新型可以適用于任何流體，包括流速慢、粘度高的液體，并能適應(yīng)頻繁的流動(dòng)和靜止切換，信號(hào)輸出可靠。
文檔編號(hào)G01D5/12GK202350802SQ20112046842
公開(kāi)日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2011年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月22日
發(fā)明者張維國(guó), 袁宇 申請(qǐng)人:上海三浪車(chē)輛部件有限公司