[发明专利]流体传感器及其检测流体的流动状态的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对流体的流动状态进行检测的流体传感器。

背景技术

流体传感器要求将流体的流动状态或静止状态以电信号的形式输出，从而可以通过仪器检识该信号，并通过仪表显示出来，以达到自动检测、或在故障时自动报警的目的。

在流体检测领域，目前缺乏结构简单、并且可以有效地检测流体的流动状态的传感器。

传统的流量计用于测量流体的流量，尽管可用于检测流体的流动状态，但有明显的缺陷。其一，由于通常采用叶轮等转动部件作为检测器件，对于流速慢、粘度高的流体(例如润滑系统中油脂)的测量可靠性将大大降低；其二，此类传感器体积较庞大，对于狭小空间的应用场合，并不适合；其三，制造精度要求高，导致造价偏高，不适合低成本、大批量的应用。

在汽车、机械等集中润滑领域中，目前缺乏结构简单，并且可以有效地检测分油管路中油脂流动状态的流体传感器。为了适应特殊的狭小的工作环境，要求该流体传感器的体积不宜过大。为了保证应用的可靠性，要求其结构尽量简单。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种流体传感器，可以适用于任何流体(包括流速慢、粘度高的流体)，并能适应频繁的流动和静止切换，信号输出可靠。为此，本发明还要提供所述流体传感器对流体的流动状态进行检测的方法。

为解决上述技术问题，本发明流体传感器包括：

壳体，其侧面具有一凹槽；其一端具有流体入口；其另一端具有流体出口；在壳体内部具有连接流体入口和流体出口的流道；所述流道包括连通的第一腔体和第二腔体；第二腔体的截面形状完整覆盖第一腔体的截面形状且更大；

溢流阀芯，可滑动地固定于第一腔体和第二腔体中；

磁铁，可滑动地固定于第二腔体中，且紧挨着溢流阀芯；

限位螺栓，设置在壳体具有流体出口的那一端；

复位弹簧，固定在磁铁和限位螺栓之间；

霍尔传感器，设置在壳体侧面的凹槽中。

所述流体传感器的检测方法为：

初始状态下，溢流阀芯的一端紧挨着第一腔体的一端端面，溢流阀芯的另一端与磁铁相接触；

当流体从流体入口进入，流体挤压着溢流阀芯和磁铁一起向第二腔体的方向运动，当溢流阀芯完全进入到第二腔体时，流体从溢流阀芯与第二腔体的内壁之间的缝隙中流出，接着又从磁铁和第二腔体的内壁之间的缝隙流出，并经过磁铁旁侧、复位弹簧旁侧，从流体出口中流出；这一过程中，流体始终挤压着溢流阀芯和磁铁，磁铁又使复位弹簧呈现被压缩的状态；

当流体停止从流体入口中进入，被压缩的复位弹簧挤压着磁铁和溢流阀芯一起向着第一腔体的方向运动，直至溢流阀芯的一端紧挨着第一腔体的一端端面；

在上述过程中，霍尔传感器通过检测磁铁的磁性信号的大小强弱而获知磁铁的位置，从而得知流体是否经过流道。

本发明流体传感器通过巧妙设计的两个腔体的形状，使流体从流动状态到静止状态后，整个系统可以尽快恢复到初始状态，从而使传感器可靠地迎接下一次检测。该流体传感器可以适应任何种类的流体，尤其适用于流速慢、粘度高的液体，例如汽车、机械等集中润滑领域中润滑油脂的流动状态检测。其还具有体积小、易安装、成本低廉等特点。

附图说明

图1是本发明流体传感器的一个实施例的剖面示意图；

图2a是图1中A-A向剖面示意图；

图2b是图2a中的第二腔体20b的示意图；

图2c是图2a中的磁铁41的示意图；

图3a是图1中B-B向剖面示意图(不包括霍尔传感器50)；

图3b是图3a中的第一腔体20a的示意图；

图3c是图3a中的溢流阀芯31的示意图。

图中附图标记说明：

10为流体传感器；11为壳体；20为流道；20a为第一腔体；20b为第二腔体；21为流体入口；22为流体出口；31为溢流阀芯；31a、31b为溢流阀芯两端的倒角；31c为均压槽；41为磁铁；42为限位螺栓；43为复位弹簧；50为霍尔传感器。

具体实施方式

请参阅图1，这是本发明流体传感器的一个实施例。该流体传感器10具有壳体11，在壳体11的一端具有流体入口21，另一端具有流体出口22。流体入口21和流体出口22之间、且在壳体11内部具有容纳流体经过的流道20。流道20至少包括有相互连通的第一腔体20a和第二腔体20b，后者的截面积较大，因此第二腔体20b在与第一腔体20a相连通处仍具有部分底面。