[发明专利]一种闭环式线速度传感器

说明书

本发明公开了一种闭环式线速度传感器。该传感器的柔性涡扇通道部的一端与前端流体通道部连接，另一端与后端流体通道部连接；柔性涡扇通道部的内壁上设置柔性涡扇，外壁上设置电磁铁；后端流体通道部的外壁上设置封装电路板；电磁铁通过引线与封装电路板连接；柔性涡扇的扭转轴设置在柔性涡扇通道部的内壁上；扭转轴一端的轴面上均匀设置多个扇叶，每两个扇叶之间设置一个支撑梁，每个支撑梁上设置多对电阻应变片，每个电阻应变片通过引线与封装电路板连接；扭转轴另一端的轴面上均匀设置多个扭转平衡梁，扭转平衡梁与扇叶对应设置。本发明测量精度高、抗干扰能力强、成本低、操作简单、便于携带，且能够适应多种不同的流体介质，适用范围广。

技术领域

本发明涉及线速度测量技术领域，特别是涉及一种闭环式线速度传感器。

背景技术

随着近代工业的不断发展进步，工业参数的测量精度成为衡量一个国家工业水平的重要标志。目前，对流速参数的测量，尤其是高精度的流体流速的测量，实现起来仍然比较困难。流速传感器作为流体检测和控制过程中不可或缺的装置，虽然在电子技术和传感器技术的推动下有所发展，但仍然存在诸多问题。

对于传统机械式的流速测量装置，例如旋浆流速仪，需要测量仪器与流体有直接接触，这不仅影响了流体本身的运动情况，导致测量的误差增大、精度降低，而且应用条件十分局限，不便于携带；对于非接触式的新型测量装置，例如超声波流速仪、激光流速仪、声学多普勒效应流速仪和粒子图像测速系统等，虽然较传统机械式的流速测量装置，在一定程度上提高了测量精度，但存在价格昂贵，使用条件苛刻，操作复杂，易受电磁波干扰的问题。

发明内容

基于此，有必要提供一种测量精度高、适用范围广、成本低、操作简单的闭环式线速度传感器。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种闭环式线速度传感器，包括：柔性涡扇通道部、前端流体通道部、后端流体通道部、封装电路板、电阻应变片和电磁铁；

所述柔性涡扇通道部的一端与所述前端流体通道部通过螺纹连接，另一端与所述后端流体通道部通过螺纹连接；所述柔性涡扇通道部的内壁上设置柔性涡扇，所述柔性涡扇通道部的外壁上设置所述电磁铁；所述后端流体通道部的外壁上设置所述封装电路板；所述电磁铁通过引线与所述封装电路板连接；

所述柔性涡扇包括扭转轴、多个扇叶、多个支撑梁和多个扭转平衡梁；所述扭转轴设置在所述柔性涡扇通道部的内壁上，且所述扭转轴的端面与所述柔性涡扇通道部的开口面平行；所述扭转轴一端的轴面上均匀设置多个所述扇叶，每两个所述扇叶之间设置一个所述支撑梁，每个所述支撑梁上设置多对电阻应变片，每个所述电阻应变片通过所述引线与所述封装电路板连接；所述扭转轴另一端的轴面上均匀设置多个所述扭转平衡梁，所述扭转平衡梁与所述扇叶对应设置；所述扭转轴、多个所述扇叶、多个所述支撑梁和多个所述扭转平衡梁注塑一体成型。

可选的，所述传感器还包括前端外壳和后端外壳；所述前端外壳分别与所述前端流体通道部和所述柔性涡扇通道部通过螺纹连接，所述后端外壳分别与所述后端流体通道部和所述柔性涡扇通道部通过螺纹连接；所述前端外壳和所述后端外壳通过螺纹连接，且连接处位于所述柔性涡扇通道部上；所述后端外壳上设置所述封装电路板。

可选的，所述传感器还包括多个密封圈；所述柔性涡扇通道部与所述前端流体通道部的连接处、所述柔性涡扇通道部和所述后端流体通道部的连接处、所述前端外壳与所述前端流体通道部的连接处、所述后端外壳和所述后端流体通道部的连接处、所述前端外壳和所述后端外壳的连接处均设置有所述密封圈。

可选的，所述柔性涡扇通道部的外壁上设置有滑槽和凹槽；所述滑槽用于设置所述电磁铁，所述凹槽用于所述引线引出或引入。

可选的，所述传感器还包括电磁铁支撑板，所述电磁铁支撑板设置在所述滑槽内，用于支撑所述电磁铁。