本發(fā)明涉及一種液體綜合分析和計(jì)量的液流計(jì)，特別是一種光電對(duì)射式渦輪液流計(jì)。

背景技術(shù)：

隨著互聯(lián)網(wǎng)+和物聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，對(duì)傳統(tǒng)的水處理過程提出了更多的量化要求，如流經(jīng)水處理系統(tǒng)某監(jiān)控點(diǎn)的溫度、水質(zhì)、流速和單次處理流量等信息，以及對(duì)水處理系統(tǒng)處理能力的跟蹤，關(guān)鍵耗材的劣化跟蹤及更換提醒，漏水報(bào)警等。為達(dá)到這些量化監(jiān)控的目的，一般需要采用很多分立傳感器并進(jìn)行復(fù)雜的分析運(yùn)算，既增加了安裝和開發(fā)工作量又?jǐn)U大了漏水風(fēng)險(xiǎn)，某些傳感器因原理限制還有可能引入危害健康的磁性材料。經(jīng)過多年的開發(fā)和積累，此液流計(jì)集成了溫度、電導(dǎo)、流速和流量傳感器，其特殊的設(shè)計(jì)和內(nèi)置的微處理器為高精度提供了保障。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供光電對(duì)射式渦輪液流計(jì)。

本發(fā)明光電對(duì)射式渦輪液流計(jì)殼體由流質(zhì)導(dǎo)管和數(shù)據(jù)變送倉兩大功能部分組成，數(shù)據(jù)變送倉跨接在流質(zhì)導(dǎo)管上部，并從流質(zhì)導(dǎo)管外部?jī)蓚?cè)包裹流質(zhì)導(dǎo)管，提供變送控制板上的光電收發(fā)管所需的對(duì)射光路；從流質(zhì)導(dǎo)管的流質(zhì)入口到流質(zhì)出口，先后裝配有多功能前置導(dǎo)流架、葉輪組件、導(dǎo)流塞組件和卡圈；多功能前置導(dǎo)流架由探針、發(fā)射端光學(xué)導(dǎo)流板、接收端光學(xué)導(dǎo)流板、導(dǎo)流罩、導(dǎo)流架軸套和前置抗磨頂珠組成，從數(shù)據(jù)變送倉引出的兩根平行探針構(gòu)成的平面與流質(zhì)導(dǎo)管內(nèi)液流方向垂直，發(fā)射端光學(xué)導(dǎo)流板和接收端光學(xué)導(dǎo)流板位于探針兩側(cè)構(gòu)成多功能前置導(dǎo)流架的水平導(dǎo)流面，發(fā)射端光學(xué)導(dǎo)流板和接收端光學(xué)導(dǎo)流板在同一平面上，探針與發(fā)射端光學(xué)導(dǎo)流板及接收端光學(xué)導(dǎo)流板垂直交叉處的迎流面為導(dǎo)流罩，背流面為導(dǎo)流架軸套，導(dǎo)流罩、發(fā)射端光學(xué)導(dǎo)流板、接收端光學(xué)導(dǎo)流板和導(dǎo)流架軸套連成一個(gè)整體，導(dǎo)流架軸套內(nèi)裝配有前置抗磨頂珠，前置抗磨頂珠在導(dǎo)流架軸套內(nèi)與葉輪軸的端面接觸以抵消葉輪軸軸向推力和摩擦轉(zhuǎn)矩；葉輪組件是由帶光學(xué)計(jì)數(shù)槽孔的葉輪軸和葉輪構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，葉輪軸靠流質(zhì)出口側(cè)套入導(dǎo)流塞軸套，導(dǎo)流塞軸套內(nèi)含后置抗磨頂珠，與葉輪軸端面接觸以抵消葉輪軸軸向推力和摩擦轉(zhuǎn)矩，導(dǎo)流塞軸套、后置導(dǎo)流板和導(dǎo)流塞筒壁構(gòu)成導(dǎo)流塞，導(dǎo)流塞和后置抗磨頂珠組成導(dǎo)流塞組件，卡圈與流質(zhì)導(dǎo)管內(nèi)壁通過過盈配合和變徑限位將導(dǎo)流塞精確固定，在確保葉輪軸與后置抗磨頂珠裝配間隙的同時(shí)為葉輪軸提供了軸向支撐力；數(shù)據(jù)變送倉從內(nèi)往外依次裝配有變送控制板和頂蓋，變送控制板由光電發(fā)射管、光電接收管、兩個(gè)探針夾簧、熱敏元件、通訊接口、擴(kuò)展接口和微處理器構(gòu)成。

渦輪液流計(jì)是利用葉輪的旋轉(zhuǎn)角速度與流體流速成正比的關(guān)系來實(shí)現(xiàn)流量計(jì)量的，為實(shí)現(xiàn)葉輪轉(zhuǎn)速與電脈沖的線性對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換，設(shè)計(jì)了帶光學(xué)計(jì)數(shù)槽孔的葉輪軸，光電發(fā)射管發(fā)射的光線經(jīng)發(fā)射端光學(xué)導(dǎo)流板后匯聚到葉輪軸的光學(xué)計(jì)數(shù)槽孔段，隨著葉輪帶動(dòng)葉輪軸的旋轉(zhuǎn)，光學(xué)計(jì)數(shù)槽孔使發(fā)射光周期性地處于穿透和被遮擋的交替狀態(tài)，穿過光學(xué)計(jì)數(shù)槽孔的光線通過接收端光學(xué)導(dǎo)流板，到達(dá)光電接收管，并被其轉(zhuǎn)換成電脈沖信號(hào)，使葉輪轉(zhuǎn)速被線性轉(zhuǎn)換成能被微處理器處理的電脈沖信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)流量的計(jì)量。

流質(zhì)入口和多功能前置導(dǎo)流架之間裝有變徑塞，變徑塞的規(guī)格和葉輪規(guī)格配套，適配不同接入管徑流質(zhì)的計(jì)量。

前置導(dǎo)流架上的探針對(duì)流質(zhì)電導(dǎo)進(jìn)行采樣，并將液溫通過探針夾簧和變送控制板的焊盤傳遞到熱敏元件，然后變送控制板上的微處理器對(duì)探針采集到的電導(dǎo)結(jié)合熱敏元件獲取的溫度進(jìn)行補(bǔ)償修正，得出電導(dǎo)率和TDS，從而反映水質(zhì)情況。

所述的前置抗磨頂珠和后置抗磨頂珠為食品級(jí)抗磨鋼珠。

所述的光電對(duì)射式葉輪組件中葉輪軸上光學(xué)計(jì)數(shù)槽孔為2個(gè)互相垂直且經(jīng)過葉輪軸中線對(duì)穿葉輪軸的腰型槽孔，葉片個(gè)數(shù)為4片。

本發(fā)明采用光電感應(yīng)原理，通過特殊設(shè)計(jì)的對(duì)射光路，提高了抗雜質(zhì)污染能力，抗電磁干擾，整體高耐壓，克服了光電反射式產(chǎn)品信號(hào)強(qiáng)度低只能用于純凈水的缺點(diǎn)；其食品級(jí)安全可靠的光學(xué)材料還避免了磁性材料的污染；

本發(fā)明高度集成的溫度、電導(dǎo)、流速和流量傳感器極大精簡(jiǎn)了管路，減少了漏液風(fēng)險(xiǎn)；

本發(fā)明先進(jìn)的數(shù)字接口降低了二次開發(fā)難度；本發(fā)明加速了水處理領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展。

附圖說明

圖1為本發(fā)明爆炸圖；

圖2為本發(fā)明左視圖；

圖3為本發(fā)明沿中心軸縱剖面的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明變送控制板的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案優(yōu)點(diǎn)更加清楚，結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。

如圖1、圖2、圖3和圖4所示，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)包括：殼體1由流質(zhì)導(dǎo)管2和數(shù)據(jù)變送倉3兩大功能部分組成，數(shù)據(jù)變送倉3跨接在流質(zhì)導(dǎo)管2上部，并從流質(zhì)導(dǎo)管2外部?jī)蓚?cè)包裹流質(zhì)導(dǎo)管2，提供變送控制板15上的光電收發(fā)管所需的對(duì)射光路；從流質(zhì)導(dǎo)管2的流質(zhì)入口25到流質(zhì)出口26，先后裝配有多功能前置導(dǎo)流架5、葉輪組件、導(dǎo)流塞組件和卡圈14；多功能前置導(dǎo)流架5由探針6、發(fā)射端光學(xué)導(dǎo)流板7、接收端光學(xué)導(dǎo)流板8、導(dǎo)流罩32、導(dǎo)流架軸套33和前置抗磨頂珠9A組成，從數(shù)據(jù)變送倉3引出的兩根平行探針6構(gòu)成的平面與流質(zhì)導(dǎo)管液流方向垂直，發(fā)射端光學(xué)導(dǎo)流板7和接收端光學(xué)導(dǎo)流板8位于探針6兩側(cè)構(gòu)成多功能前置導(dǎo)流架5的水平導(dǎo)流面，發(fā)射端光學(xué)導(dǎo)流板7和接收端光學(xué)導(dǎo)流板8在同一平面上，探針6與發(fā)射端光學(xué)導(dǎo)流板7及接收端光學(xué)導(dǎo)流板8垂直交叉處的迎流面為導(dǎo)流罩32，背流面為導(dǎo)流架軸套33，導(dǎo)流罩32、發(fā)射端光學(xué)導(dǎo)流板7、接收端光學(xué)導(dǎo)流板8和導(dǎo)流架軸套33連成一個(gè)整體，導(dǎo)流架軸套33內(nèi)裝配有前置抗磨頂珠9A，前置抗磨頂珠9A在導(dǎo)流架軸套33內(nèi)與葉輪軸11的端面接觸以抵消葉輪軸11軸向推力和摩擦轉(zhuǎn)矩；葉輪組件是由帶光學(xué)計(jì)數(shù)槽孔12的葉輪軸11和葉輪10A構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，葉輪軸11靠流質(zhì)出口26側(cè)套入導(dǎo)流塞軸套34，導(dǎo)流塞軸套34內(nèi)含后置抗磨頂珠9B，與葉輪軸11端面接觸以抵消葉輪軸11軸向推力和摩擦轉(zhuǎn)矩，導(dǎo)流塞軸套34、后置導(dǎo)流板35和導(dǎo)流塞筒壁36構(gòu)成導(dǎo)流塞13，導(dǎo)流塞13和后置抗磨頂珠9B組成導(dǎo)流塞組件，卡圈14與流質(zhì)導(dǎo)管2內(nèi)壁通過過盈配合和變徑限位將導(dǎo)流塞13精確固定，在確保葉輪軸11與后置抗磨頂珠9B裝配間隙的同時(shí)為葉輪軸11提供了軸向支撐力；數(shù)據(jù)變送倉3從內(nèi)往外依次裝配有變送控制板15和頂蓋23，變送控制板15由光電發(fā)射管16、光電接收管17、兩個(gè)探針夾簧21、熱敏元件20、通訊接口18、擴(kuò)展接口19和微處理器構(gòu)成。

流質(zhì)從流質(zhì)入口25流入流質(zhì)導(dǎo)管2，根據(jù)接入管徑可以選配2分變徑塞4A或者3分變徑塞4B將流質(zhì)加速并均勻擴(kuò)散到多功能前置導(dǎo)流架5，也可選用其他大小的變徑塞。

多功能前置導(dǎo)流架5上的探針6對(duì)流質(zhì)電導(dǎo)進(jìn)行采樣，并將液溫通過探針夾簧21和變送控制板15的焊盤傳遞到熱敏元件20，然后變送控制板15上的微處理器對(duì)探針6采集到的電導(dǎo)結(jié)合熱敏元件20獲取的溫度進(jìn)行補(bǔ)償修正，得出電導(dǎo)率和TDS，從而反映水質(zhì)情況。

流質(zhì)通過多功能前置導(dǎo)流架5進(jìn)行整流后推動(dòng)葉輪（根據(jù)流量大小可選裝高流量葉輪10A或低流量葉輪10B）并帶動(dòng)葉輪軸11進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。

葉輪軸11承受流質(zhì)軸向壓力并高速旋轉(zhuǎn)，通過導(dǎo)流塞13的軸套內(nèi)裝配的后置抗磨頂珠9B來減小摩擦力并增加整機(jī)耐用性。流經(jīng)葉輪的流質(zhì)被導(dǎo)流塞13整流后經(jīng)過流質(zhì)出口26流出液流計(jì)?？ㄈ?4為軸向裝配件提供了可靠的緊固力。

主機(jī)通過擴(kuò)展接口19與從屬機(jī)的通訊接口18進(jìn)行連接，并獲取從屬機(jī)數(shù)據(jù)。

以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施方式之一，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的設(shè)計(jì)原則和精神之內(nèi)做的修改、等同替換或改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。