[实用新型]一种齿轮式光纤流量传感器

说明书

本实用新型提供一种齿轮式光纤流量传感器，该传感器具有较小的结构、较高的精确度与可靠性、较好的适应性与互换性等，该传感器能适用于众多流体流量检测场合，将齿轮杆结构与光电传感原理相结合地应用于流量检测领域，输出信号经光电转换及信号处理计算后输出值将成倍变化，现对于传统的动力测量方式，能够十分明显的提高检测灵敏度，具有十分重要的实际应用价值，对新型流量传感器的设计与推广起到了极大的推动作用。属于流量检测领域。

技术领域

本实用新型涉及一种齿轮式光纤流量传感器，属于流量检测领域。

背景技术

现代工业生产尤其是自动化生产过程中，常常要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。传感器也早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其之泛的领域。本实用新型是众多类别的传感器之一——流量传感器。随着传感器技术的发展，目前已经出现多种多样的流量传感器，最常用的有叶片式、涡街式、卡门涡旋式、热线式等。但是，诸如叶片式、涡街式、卡门涡旋式、热线式等传感器，原理多采用传统的动力测量方式，拥有测量精度不高、耗能大等局限，在很多场合不能很好地胜任。

实用新型内容

本实用新型提供一种齿轮式光纤流量传感器，以解决现有流量传感器多采用传统的动力测量方式，拥有测量精度不高、耗能大等局限，在很多场合不能很好地胜任的问题。

为解决上述问题，拟采用这样一种齿轮式光纤流量传感器，包括传感器探头、光电转换器和信号处理器，传感器探头包括空心壳体、齿轮轴、转轴和摆杆，所述齿轮轴和转轴均沿横向转动设置于空心壳体内，齿轮轴和转轴上分别套设固定有从动齿轮和主动齿轮，且从动齿轮与主动齿轮相啮合，摆杆的一端固定于主动齿轮上，另一端伸至空心壳体的外部，且位于空心壳体外部的摆杆的端部固定有流体冲击板，位于摆杆引出端的空心壳体为敞口式结构，且空心壳体与摆杆之间通过波纹式软质防水布密封连接，可采用波纹式的橡胶布，从而实现空心壳体开口处的密封，且采用可以展开的波纹式结构，不影响摆杆的摆动，只要波纹式软质防水布的重量和柔软度等参数适中，摆杆的阻力可忽略不计，所述齿轮轴为空心轴杆，齿轮轴内垂直于轴向固定有半圆形遮光片，半圆形遮光片的直径与齿轮轴的内径相同，齿轮轴的两端同轴并相互指向地设置有入射光纤和出射光纤，入射光纤和出射光纤的横截面均为与半圆形遮光片的尺寸相同的半圆形结构，且入射光纤和出射光纤正对设置，入射光纤的另一端设置有光源用以耦合入射光，出射光纤的另一端与光电转换器相连，光电转换器与信号处理器相连。

前述传感器中，所述摆杆自然下垂状态下，入射光纤、出射光纤以及半圆形遮光片尚未遮挡的半圆形透光区正对设置。

前述传感器中，所述齿轮轴和转轴的两端均通过轴承转动固定于空心壳体内。

与现有技术相比，本实用新型经过结构设计、理论研究与实验分析可知，该传感器具有较小的结构、较高的精确度与可靠性、较好的适应性与互换性，该传感器能适用于众多流体流量检测场合，将齿轮杆结构与光电传感原理相结合地应用于流量检测领域，输出信号经光电转换及信号处理计算后输出值将成倍变化，现对于传统的动力测量方式，能够十分明显的提高检测灵敏度，具有十分重要的实际应用价值，对新型流量传感器的设计与推广起到了极大的推动作用。

附图说明

图1是本实用新型的主视结构示意图；

图2是图1的侧视图；

图3是摆杆处于竖向自然状态下(不摆动)，入射光纤、半圆形遮光片和出射光纤的相对位置(角度)的结构示意图；

图4是摆杆摆动θ角度后，出射光纤被半圆形遮光片的遮挡情况示意图(出射光纤的接收光强变化示意图)；

图5是流体冲击板摆动θ角度并稳定后，流体冲击板的受力分析图。

具体实施方式