專利名稱：雙陶瓷球渦輪流量傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及傳感器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及流量傳感器技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種雙陶瓷球渦輪流量傳感器。
背景技術(shù)：
在水處理行業(yè)，渦輪流量傳感器結(jié)構(gòu)通常如圖I所示，在管道中心安放一個渦輪，渦輪的轉(zhuǎn)軸的兩端由軸承套支撐。其工作原理為當(dāng)流體通過管道時，沖擊渦輪葉片，對渦輪產(chǎn)生驅(qū)動力矩，使渦輪克服摩擦力矩和流體阻力矩而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn).在一定的流量范圍內(nèi)，對一定的流體介質(zhì)粘度，潤輪的旋轉(zhuǎn)角速度與流體流速成正比.由此，流體流速可通過潤輪的旋轉(zhuǎn)角速度得到，渦輪上裝有極性相反的磁鐵，渦輪旋轉(zhuǎn)改變磁極可以將轉(zhuǎn)動的脈沖數(shù)通過傳感器給處理器，根據(jù)單位時間內(nèi)的脈沖數(shù)和累計脈沖數(shù)即可求出瞬時流量和累積流量。但是，當(dāng)流體通過渦輪時，沖擊渦輪葉片，對渦輪產(chǎn)生驅(qū)動力矩，使渦輪克服摩擦力矩和流體阻力矩而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，同時也產(chǎn)生一個軸向的推力，一般的設(shè)計沒有采用相關(guān)結(jié)構(gòu)減小或消除這個軸向推力，轉(zhuǎn)軸直接壓在軸承套上旋轉(zhuǎn)，軸承套多是工程塑料質(zhì)軟易磨損，尤其是大流量時，軸承套磨損嚴(yán)重壽命短，經(jīng)常轉(zhuǎn)軸鉆入軸承套內(nèi)，低流量精度差。因此，需要提供一種渦輪流量傳感器，結(jié)構(gòu)簡潔，合理實用，減少軸承套磨損，延長使用壽命，提高低流量精度。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種雙陶瓷球渦輪流量傳感器，該雙陶瓷球渦輪流量傳感器設(shè)計巧妙，結(jié)構(gòu)簡潔，合理實用，減少軸承套磨損，延長使用壽命，提高低流量精度，適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的雙陶瓷球渦輪流量傳感器，其特點(diǎn)是，包括筒體、渦輪、前導(dǎo)流體、第一陶瓷球和第二陶瓷球，所述筒體中沿軸向間隔設(shè)置有第一軸承套和第二軸承套，所述渦輪位于所述第一軸承套和所述第二軸承套之間，所述渦輪的轉(zhuǎn)軸的兩端分別可轉(zhuǎn)動插設(shè)在所述第一軸承套和所述第二軸承套中，所述前導(dǎo)流體的外壁插接在所述筒體中，所述前導(dǎo)流體的中心設(shè)置有第一導(dǎo)流部，所述第一陶瓷球位于所述第一導(dǎo)流部和所述第一軸承套之間并分別抵靠所述第一導(dǎo)流部和所述第一軸承套，所述筒體的中心設(shè)置有第二導(dǎo)流部，所述第二陶瓷球位于所述第二導(dǎo)流部和所述第二軸承套之間并分別抵靠所述第二導(dǎo)流部和所述第二軸承套。較佳的，在所述前導(dǎo)流體靠近所述渦輪的端部，所述第一導(dǎo)流部的外側(cè)面距離所述轉(zhuǎn)軸的軸線的距離大于所述葉片的靠近所述轉(zhuǎn)軸的一端距離所述轉(zhuǎn)軸的軸線的距離，所述前導(dǎo)流體的外壁的內(nèi)側(cè)面距離所述轉(zhuǎn)軸的軸線的距離小于所述葉片的遠(yuǎn)離所述轉(zhuǎn)軸的一端距離所述轉(zhuǎn)軸的軸線的距離。更佳的，所述第一導(dǎo)流部沿軸向朝向所述渦輪方向逐漸變粗。[0009]更佳的，所述的前導(dǎo)流體的外壁的內(nèi)側(cè)面沿軸向朝向所述渦輪方向向內(nèi)傾斜。較佳的，所述第二導(dǎo)流部沿軸向朝向所述渦輪方向逐漸變粗。較佳的，所述雙陶瓷球渦輪流量傳感器還包括第一磁鐵、第二磁鐵和感應(yīng)器，所述第一磁鐵和所述第二磁鐵磁性相反并對稱安裝在所述渦輪的外側(cè)面上，所述感應(yīng)器安設(shè)在所述筒體的外側(cè)面上對應(yīng)所述的渦輪的外側(cè)面處。較佳的，所述雙陶瓷球渦輪流量傳感器還包括第一密封圈和第二密封圈，所述第一密封圈和所述第二密封圈分別安裝在所述筒體的兩端的端面上。較佳的，所述雙陶瓷球渦輪流量傳感器還包括第一接頭、第二接頭、第一鎖緊螺母和第二鎖緊螺母，所述第一接頭和所述第二接頭同軸線，所述筒體位于所述第一接頭和所述第二接頭之間，所述第一鎖緊螺母套接在所述第一接頭上并螺紋嚙合所述筒體，所述第二鎖緊螺母套接在所述第二接頭上并螺紋嚙合所述筒體。本實用新型的有益效果具體在于I、本實用新型的雙陶瓷球渦輪流量傳感器的前導(dǎo)流體的第一導(dǎo)流部和第一軸承套之間設(shè)置第一陶瓷球，筒體的第二導(dǎo)流部和第二軸承套之間設(shè)置第二陶瓷球，從而形成雙陶瓷球結(jié)構(gòu)，渦輪在第一陶瓷球和第二陶瓷球之間移動旋轉(zhuǎn)，第一陶瓷球和第二陶瓷球的硬度極高耐磨損，由于轉(zhuǎn)軸與第一陶瓷球及第二陶瓷球點(diǎn)接觸，接觸面積小，摩擦力小，低流量精度高，設(shè)計巧妙，結(jié)構(gòu)簡潔，合理實用，減少軸承套磨損，延長使用壽命，提高低流量精度，適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。2、本實用新型的雙陶瓷球渦輪流量傳感器在所述前導(dǎo)流體靠近所述渦輪的端部，所述第一導(dǎo)流部的外側(cè)面距離所述轉(zhuǎn)軸的軸線的距離大于所述葉片的靠近所述轉(zhuǎn)軸的一端距離所述轉(zhuǎn)軸的軸線的距離，所述前導(dǎo)流體的外壁的內(nèi)側(cè)面距離所述轉(zhuǎn)軸的軸線的距離小于所述葉片的遠(yuǎn)離所述轉(zhuǎn)軸的一端距離所述轉(zhuǎn)軸的軸線的距離，從而形成水力平衡結(jié)構(gòu)，水流的作用下，前導(dǎo)流體靠近渦輪處流速低，使此處靜壓上升，從而對渦輪產(chǎn)生了拉力FI、F2，抵消了軸向推力F，參見圖3，在一定的流量范圍內(nèi)使渦輪懸浮于第一陶瓷球和第二陶瓷球之間旋轉(zhuǎn)，減少了轉(zhuǎn)軸和第二陶瓷球的壓力，減少磨損，延長使用壽命，設(shè)計巧妙，結(jié)構(gòu)簡潔，合理實用，提高低流量精度，適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。

圖I是本實用新型的一具體實施例的剖視主視示意圖。圖2是圖I所示的具體實施例的區(qū)域A的放大示意圖。圖3是圖I所示的具體實施例的渦輪受力分析示意圖。
具體實施方式
為了能夠更清楚地理解本實用新型的技術(shù)內(nèi)容，特舉以下實施例詳細(xì)說明。請參見圖I-圖3所示，本實用新型的雙陶瓷球渦輪流量傳感器包括筒體I、渦輪
2、前導(dǎo)流體3、第一陶瓷球4和第二陶瓷球5，所述筒體I中沿軸向間隔設(shè)置有第一軸承套6和第二軸承套7，所述渦輪2位于所述第一軸承套6和所述第二軸承套7之間，所述渦輪2的轉(zhuǎn)軸21的兩端分別可轉(zhuǎn)動插設(shè)在所述第一軸承套6和所述第二軸承套7中，所述前導(dǎo)流體3的外壁31插接在所述筒體I中，所述前導(dǎo)流體3的中心設(shè)置有第一導(dǎo)流部32，所述第一陶瓷球4位于所述第一導(dǎo)流部32和所述第一軸承套6之間并分別抵靠所述第一導(dǎo)流部32和所述第一軸承套6，所述筒體I的中心設(shè)置有第二導(dǎo)流部11，所述第二陶瓷球5位于所述第二導(dǎo)流部11和所述第二軸承套7之間并分別抵靠所述第二導(dǎo)流部11和所述第二軸承套7。為了減小軸向推力，請參見圖I-圖2所示，在本實用新型的具體實施例中，在所述前導(dǎo)流體3靠近所述渦輪2的端部，所述第一導(dǎo)流部32的外側(cè)面距離所述轉(zhuǎn)軸21的軸線的距離大于所述葉片22的靠近所述轉(zhuǎn)軸21的一端距離所述轉(zhuǎn)軸21的軸線的距離，差值為D1，所述前導(dǎo)流體3的外壁31的內(nèi)側(cè)面距離所述轉(zhuǎn)軸21的軸線的距離小于所述葉片22的遠(yuǎn)離所述轉(zhuǎn)軸21的一端距離所述轉(zhuǎn)軸21的軸線的距離，差值為D2。所述第一導(dǎo)流部32可以具有任何合適的結(jié)構(gòu)，請參見圖I-圖2所示，在本實用新型的具體實施例中，所述第一導(dǎo)流部32沿軸向朝向所述渦輪2方向逐漸變粗。所述的前導(dǎo)流體3的外壁31可以具有任何合適的結(jié)構(gòu)，請參見圖I-圖2所示，在本實用新型的具體實施例中，所述的前導(dǎo)流體3的外壁31的內(nèi)側(cè)面沿軸向朝向所述渦輪2方向向內(nèi)傾斜。。所述第二導(dǎo)流部11可以具有任何合適的結(jié)構(gòu)，請參見圖I所示，在本實用新型的具體實施例中，所述第二導(dǎo)流部11沿軸向朝向所述渦輪2方向逐漸變粗。為了實現(xiàn)流體流量的測定，請參見圖I所示，在本實用新型的具體實施例中，所述雙陶瓷球渦輪流量傳感器還包括第一磁鐵8、第二磁鐵9和感應(yīng)器10，所述第一磁鐵8和所述第二磁鐵9磁性相反并對稱安裝在所述渦輪2的外側(cè)面上，所述感應(yīng)器10安設(shè)在所述筒體I的外側(cè)面上對應(yīng)所述的渦輪2的外側(cè)面處。為了測量準(zhǔn)確，請參見圖I所示，在本實用新型的具體實施例中，所述雙陶瓷球渦輪流量傳感器還包括第一密封圈12和第二密封圈13，所述第一密封圈12和所述第二密封圈13分別安裝在所述筒體I的兩端的端面上。為了便于與管道連接，請參見圖I所示，在本實用新型的具體實施例中，所述雙陶瓷球渦輪流量傳感器還包括第一接頭14、第二接頭15、第一鎖緊螺母16和第二鎖緊螺母17，所述第一接頭14和所述第二接頭15同軸線，所述筒體I位于所述第一接頭14和所述第二接頭15之間，所述第一鎖緊螺母16套接在所述第一接頭14上并螺紋嚙合所述筒體1，所述第二鎖緊螺母17套接在所述第二接頭15上并螺紋嚙合所述筒體I。本實用新型使用時，通過第一接頭14和第二接頭15與相關(guān)管道連接，例如通過螺紋連接，從而將本實用新型安裝在流體流經(jīng)管道中，當(dāng)流體通過時，沖擊渦輪2的葉片22，對渦輪2產(chǎn)生驅(qū)動力矩，使渦輪2克服摩擦力矩和流體阻力矩而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn).在一定的流量范圍內(nèi)，對一定的流體介質(zhì)粘度，渦輪2的旋轉(zhuǎn)角速度與流體流速成正比.由此，流體流速可通過渦輪2的旋轉(zhuǎn)角速度得到，渦輪2上裝有極性相反的第一磁鐵8和第二磁鐵9，渦輪2旋轉(zhuǎn)改變磁極可以將轉(zhuǎn)動的脈沖數(shù)通過感應(yīng)器10傳給處理器，根據(jù)單位時間內(nèi)的脈沖數(shù)和累計脈沖數(shù)即可求出瞬時流量和累積流量。本實用新型的雙陶瓷球渦輪流量傳感器的前導(dǎo)流體3的第一導(dǎo)流部32和第一軸承套6之間設(shè)置第一陶瓷球4，筒體I的第二導(dǎo)流部11和第二軸承套7之間設(shè)置第二陶瓷球5，從而形成雙陶瓷球結(jié)構(gòu)，渦輪2在第一陶瓷球4和第二陶瓷球5之間移動旋轉(zhuǎn)，第一陶瓷球4和第二陶瓷球5的硬度極高耐磨損，由于轉(zhuǎn)軸21與第一陶瓷球4及第二陶瓷球5點(diǎn)接觸，接觸面積小，摩擦力小，低流量精度高。參見圖2和圖3，由于流體通過渦輪2時，渦輪2會旋轉(zhuǎn)對并對渦輪2產(chǎn)生一個軸向推力F，使轉(zhuǎn)軸21對第二陶瓷球5產(chǎn)生壓力，旋轉(zhuǎn)和壓力的共同作用使轉(zhuǎn)軸21和第二陶瓷球5磨損，為了減小軸向推力F，在結(jié)構(gòu)上采取水力平衡結(jié)構(gòu)，由于渦輪2的葉片22與前導(dǎo)流體3差值D1、D2，當(dāng)流體經(jīng)前導(dǎo)流體3進(jìn)入渦輪2時，流速降低，使此處靜壓上升，從而對渦輪2產(chǎn)生了拉力FI、F2，抵消了軸向推力F，在一定的流量范圍內(nèi)使渦輪2懸浮于第一陶瓷球4和第二陶瓷球5之間旋轉(zhuǎn)，減少了轉(zhuǎn)軸21和第二陶瓷球5的壓力，減少磨損，延長使用壽命，設(shè)計巧妙，結(jié)構(gòu)簡潔，合理實用，提高低流量精度，適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。綜上，本實用新型的雙陶瓷球渦輪流量傳感器設(shè)計巧妙，結(jié)構(gòu)簡潔，合理實用，減少軸承套磨損，延長使用壽命，提高低流量精度，適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。在此說明書中，本實用新型已參照其特定的實施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本實用新型的精神和范圍。因此，說明書和附圖應(yīng)被認(rèn)為是說明性的而非限制性的。
權(quán)利要求1.一種雙陶瓷球渦輪流量傳感器，其特征在于，包括筒體、渦輪、前導(dǎo)流體、第一陶瓷球和第二陶瓷球，所述筒體中沿軸向間隔設(shè)置有第一軸承套和第二軸承套，所述渦輪位于所述第一軸承套和所述第二軸承套之間，所述渦輪的轉(zhuǎn)軸的兩端分別可轉(zhuǎn)動插設(shè)在所述第一軸承套和所述第二軸承套中，所述前導(dǎo)流體的外壁插接在所述筒體中，所述前導(dǎo)流體的中心設(shè)置有第一導(dǎo)流部，所述第一陶瓷球位于所述第一導(dǎo)流部和所述第一軸承套之間并分別抵靠所述第一導(dǎo)流部和所述第一軸承套，所述筒體的中心設(shè)置有第二導(dǎo)流部，所述第二陶瓷球位于所述第二導(dǎo)流部和所述第二軸承套之間并分別抵靠所述第二導(dǎo)流部和所述第二軸承套。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙陶瓷球渦輪流量傳感器，其特征在于，在所述前導(dǎo)流體靠近所述渦輪的端部，所述第一導(dǎo)流部的外側(cè)面距離所述轉(zhuǎn)軸的軸線的距離大于所述葉片的靠近所述轉(zhuǎn)軸的一端距離所述轉(zhuǎn)軸的軸線的距離，所述前導(dǎo)流體的外壁的內(nèi)側(cè)面距離所述轉(zhuǎn)軸的軸線的距離小于所述葉片的遠(yuǎn)離所述轉(zhuǎn)軸的一端距離所述轉(zhuǎn)軸的軸線的距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙陶瓷球渦輪流量傳感器，其特征在于，所述第一導(dǎo)流部沿軸向朝向所述渦輪方向逐漸變粗。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙陶瓷球渦輪流量傳感器，其特征在于，所述的前導(dǎo)流體的外壁的內(nèi)側(cè)面沿軸向朝向所述渦輪方向向內(nèi)傾斜。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙陶瓷球渦輪流量傳感器，其特征在于，所述第二導(dǎo)流部沿軸向朝向所述渦輪方向逐漸變粗。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙陶瓷球渦輪流量傳感器，其特征在于，所述雙陶瓷球渦輪流量傳感器還包括第一磁鐵、第二磁鐵和感應(yīng)器，所述第一磁鐵和所述第二磁鐵磁性相反并對稱安裝在所述渦輪的外側(cè)面上，所述感應(yīng)器安設(shè)在所述筒體的外側(cè)面上對應(yīng)所述的渦輪的外側(cè)面處。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙陶瓷球渦輪流量傳感器，其特征在于，所述雙陶瓷球渦輪流量傳感器還包括第一密封圈和第二密封圈，所述第一密封圈和所述第二密封圈分別安裝在所述筒體的兩端的端面上。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙陶瓷球渦輪流量傳感器，其特征在于，所述雙陶瓷球渦輪流量傳感器還包括第一接頭、第二接頭、第一鎖緊螺母和第二鎖緊螺母，所述第一接頭和所述第二接頭同軸線，所述筒體位于所述第一接頭和所述第二接頭之間，所述第一鎖緊螺母套接在所述第一接頭上并螺紋嚙合所述筒體，所述第二鎖緊螺母套接在所述第二接頭上并螺紋嚙合所述筒體。
專利摘要本實用新型涉及一種雙陶瓷球渦輪流量傳感器，包括筒體、渦輪、前導(dǎo)流體、第一和第二陶瓷球，筒體中沿軸向間隔設(shè)置有第一和第二軸承套，渦輪位于第一和第二軸承套之間，其轉(zhuǎn)軸的兩端分別可轉(zhuǎn)動插設(shè)在第一和第二軸承套中，前導(dǎo)流體的外壁插接在筒體中，第一陶瓷球位于前導(dǎo)流體的中心的第一導(dǎo)流部和第一軸承套之間并分別抵靠兩者，第二陶瓷球位于筒體的中心的第二導(dǎo)流部和第二軸承套之間并分別抵靠兩者。較佳的，還具有水力平衡結(jié)構(gòu)。本實用新型設(shè)計巧妙，結(jié)構(gòu)簡潔，合理實用，減少軸承套磨損，延長使用壽命，提高低流量精度，適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。
文檔編號G01F15/00GK202748059SQ20122029017
公開日2013年2月20日 申請日期2012年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月19日
發(fā)明者不公告發(fā)明人 申請人:上海漢華水處理工程有限公司