本發(fā)明屬于計(jì)量領(lǐng)域，涉及一種流量傳感器，尤其涉及一種旋腔式液體流量傳感器。

背景技術(shù)：

雨量傳感器通常用來(lái)測(cè)量樹干徑流和地面降雨量。傳統(tǒng)的雨量傳感器采用承水口配合翻斗式結(jié)構(gòu)。承水口收集雨水，翻斗是用中間隔板分成兩個(gè)等容積的三角斗室。液體經(jīng)過(guò)承水口下的漏斗，注入計(jì)量翻斗，翻斗是一個(gè)機(jī)械雙穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)，當(dāng)一個(gè)斗室接水時(shí)，另一個(gè)斗室處于等待狀態(tài)。當(dāng)所接雨水容積達(dá)到預(yù)定值時(shí)，由于重力作用使自己翻倒，處于等待狀態(tài)，另一個(gè)斗室處于接水工作狀態(tài)。當(dāng)其接水量達(dá)到預(yù)定值時(shí)，又自己翻倒，處于等待狀態(tài)。在翻斗側(cè)壁上裝有磁鋼，它隨翻斗翻動(dòng)時(shí)從干式舌簧管旁掃描，使干式舌簧管通斷。即翻斗每翻倒一次，干式舌簧管便接通一次送出一個(gè)開關(guān)信號(hào)(脈沖信號(hào))。通過(guò)脈沖信號(hào)從而實(shí)現(xiàn)液體流量的計(jì)數(shù)。翻斗式雨量傳感器簡(jiǎn)單易行，但在承接漏斗注入的液體時(shí)，經(jīng)常因?yàn)橐后w流量過(guò)快，產(chǎn)生沖擊流，造成一個(gè)斗室未滿即翻轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，引起計(jì)量誤差。特別是在雨量較大的環(huán)境，這種誤翻轉(zhuǎn)累計(jì)引起的誤差非常大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決背景技術(shù)中存在的上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種可有效避免流量過(guò)大造成誤翻轉(zhuǎn)、采樣信號(hào)靈活以及可適用于不同場(chǎng)合的旋腔式液體流量傳感器。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種旋腔式液體流量傳感器，其特征在于：所述旋腔式液體流量傳感器包括h型支架、旋轉(zhuǎn)軸、液體盛放裝置、觸發(fā)裝置以及脈沖信號(hào)產(chǎn)生裝置；所述旋轉(zhuǎn)軸設(shè)置在h型支架上；所述液體盛放裝置套裝在旋轉(zhuǎn)軸上并可繞旋轉(zhuǎn)軸的軸向自如轉(zhuǎn)動(dòng)；所述觸發(fā)裝置設(shè)置在液體盛放裝置上并觸發(fā)液體盛放裝置轉(zhuǎn)動(dòng)；所述脈沖信號(hào)產(chǎn)生裝置置于液體盛放裝置上并在觸發(fā)液體盛放裝置轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生脈沖信號(hào)。

作為優(yōu)選，本發(fā)明所采用的液體盛放裝置包括第一擋板、第二擋板以及隔板；所述第一擋板以及第二擋板的結(jié)構(gòu)完全相同且相對(duì)設(shè)置；所述第一擋板以及第二擋板分別套裝在旋轉(zhuǎn)軸上；所述第一擋板以及第二擋板之間是非貼合的；所述隔板置于第一擋板以及第二擋板之間并將第一擋板以及第二擋板之間的空腔分割成至少兩個(gè)容量均等的獨(dú)立的盛液腔；所述觸發(fā)裝置設(shè)置在盛液腔中并觸發(fā)第一擋板以及第二擋板轉(zhuǎn)動(dòng)。

作為優(yōu)選，本發(fā)明所采用的隔板的結(jié)構(gòu)整體呈弧形。

作為優(yōu)選，本發(fā)明所采用的觸發(fā)裝置包括浮球、多級(jí)聯(lián)動(dòng)桿、鎖鉤以及鎖舌；所述多級(jí)聯(lián)動(dòng)桿設(shè)置在h型支架上；所述鎖舌是多個(gè)，多個(gè)鎖舌均布設(shè)置在第一擋板和/或第二擋板的外邊緣；所述浮球設(shè)置在盛液腔中；所述浮球通過(guò)多級(jí)聯(lián)動(dòng)桿與鎖鉤相連并驅(qū)動(dòng)鎖鉤與鎖舌扣合或分離。

作為優(yōu)選，本發(fā)明所采用的多級(jí)聯(lián)動(dòng)桿包括第一連桿、轉(zhuǎn)軸a、轉(zhuǎn)軸b、第二連桿以及觸頭；所述第二連桿套裝在轉(zhuǎn)軸b上并繞轉(zhuǎn)軸b的軸向轉(zhuǎn)動(dòng)；所述轉(zhuǎn)軸b設(shè)置在h型支架上；所述第二連桿的一端通過(guò)轉(zhuǎn)軸a與第一連桿相連，所述第二連桿的另一端與觸頭相連；所述第一連桿與浮球相連；所述觸頭觸發(fā)鎖鉤與鎖舌扣合或分離。

作為優(yōu)選，本發(fā)明所采用的多級(jí)聯(lián)動(dòng)桿還包括連接桿；所述第二連桿通過(guò)連接桿與觸頭相連。

作為優(yōu)選，本發(fā)明所采用的多級(jí)聯(lián)動(dòng)桿還包括轉(zhuǎn)軸c以及第三連桿；所述第三連桿套裝在轉(zhuǎn)軸c外部并可繞轉(zhuǎn)軸c的軸向自如轉(zhuǎn)動(dòng)；所述觸頭觸發(fā)第三連桿并驅(qū)動(dòng)鎖鉤與鎖舌扣合或分離。

作為優(yōu)選，本發(fā)明所采用的第三連桿整體呈鐮刀型。

作為優(yōu)選，本發(fā)明所采用的脈沖信號(hào)產(chǎn)生裝置包括感應(yīng)線圈以及磁鐵；所述感應(yīng)線圈設(shè)置在h型支架上；所述磁鐵是多個(gè)，多個(gè)磁鐵均布設(shè)置在第一擋板和/或第二擋板的外邊緣；所述磁鐵的數(shù)量與盛液腔的數(shù)量是相同的。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：

本發(fā)明提供了一種旋腔式液體流量傳感器，首先將旋轉(zhuǎn)軸設(shè)置在h型支架上，液體盛放裝置套裝在旋轉(zhuǎn)軸上并可繞旋轉(zhuǎn)軸的軸向自如轉(zhuǎn)動(dòng)；觸發(fā)裝置設(shè)置在液體盛放裝置上并觸發(fā)液體盛放裝置轉(zhuǎn)動(dòng)；脈沖信號(hào)產(chǎn)生裝置置于液體盛放裝置上并在觸發(fā)液體盛放裝置轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生脈沖信號(hào)。當(dāng)有液體流量產(chǎn)生時(shí)，液體流量逐漸被回收至液體盛放裝置中，當(dāng)液體盛放裝置中的液體達(dá)到一定量時(shí)，通過(guò)浮球上行觸動(dòng)觸發(fā)裝置，釋放鎖鉤，液體盛放裝置在液體重力下帶動(dòng)液體盛放裝置繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)液體盛放裝置開啟轉(zhuǎn)動(dòng)后觸發(fā)脈沖信號(hào)產(chǎn)生裝置產(chǎn)生脈沖信號(hào)，作為一個(gè)計(jì)量周期，液體傾流之后，浮球轉(zhuǎn)入下一個(gè)盛液腔，同時(shí)下行，帶動(dòng)觸發(fā)裝置鎖住鎖鉤，液體盛放裝置停止轉(zhuǎn)動(dòng)，重新接受新的液體流量，依次循環(huán)，周而復(fù)始的進(jìn)行計(jì)量。本發(fā)明所提供的旋腔式液體流量傳感器用旋腔取代翻斗，旋腔的旋轉(zhuǎn)采用鎖鉤結(jié)構(gòu)，鎖鉤的開合由液體注入腔體的高度控制，從而避免的流量過(guò)大造成誤翻轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。該結(jié)構(gòu)沒(méi)有沿用傳統(tǒng)經(jīng)典翻斗式流量傳感器結(jié)構(gòu)，從結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了創(chuàng)新；通過(guò)鎖鉤，穩(wěn)定了盛液腔，克服了翻斗式在流量較大時(shí)，容易誤翻動(dòng)的缺陷；旋腔直徑尺寸可以根據(jù)需要設(shè)定，液體計(jì)量容量改變靈活，應(yīng)用不同場(chǎng)合；制作簡(jiǎn)單，不需要復(fù)雜設(shè)備，采樣信號(hào)靈活，可以是脈沖電信號(hào)，也可以是感應(yīng)模擬電信號(hào)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明所提供的旋腔式液體流量傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明所提供的旋腔式液體流量傳感器的原理結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明所提供的旋腔式液體流量傳感器在工作狀態(tài)的原理結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明所提供的旋腔式液體流量傳感器在計(jì)量狀態(tài)的原理結(jié)構(gòu)示意圖；

其中：

1-感應(yīng)線圈；2-盛液腔；3-浮球；4-磁鐵；5-第一連桿；6-轉(zhuǎn)軸a；7-轉(zhuǎn)軸b；8-連接桿；9-觸頭；10-鎖鉤；11-鎖舌；12-轉(zhuǎn)軸c；13-第二連桿；14-第三連桿；15-旋轉(zhuǎn)軸；16-h型支架；17-第一擋板；18-第二擋板；19-隔板。

具體實(shí)施方式

參見圖1，本發(fā)明提供了一種旋腔式液體流量傳感器，該旋腔式液體流量傳感器包括h型支架16、旋轉(zhuǎn)軸15、液體盛放裝置、觸發(fā)裝置以及脈沖信號(hào)產(chǎn)生裝置；旋轉(zhuǎn)軸15設(shè)置在h型支架16上；液體盛放裝置套裝在旋轉(zhuǎn)軸15上并可繞旋轉(zhuǎn)軸15的軸向自如轉(zhuǎn)動(dòng)；觸發(fā)裝置設(shè)置在液體盛放裝置上并觸發(fā)液體盛放裝置轉(zhuǎn)動(dòng)；脈沖信號(hào)產(chǎn)生裝置置于液體盛放裝置上并在觸發(fā)液體盛放裝置轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生脈沖信號(hào)。

其中，本發(fā)明所采用的液體盛放裝置包括第一擋板17、第二擋板18以及隔板19；第一擋板17以及第二擋板18的結(jié)構(gòu)完全相同且相對(duì)設(shè)置；第一擋板17以及第二擋板18分別套裝在旋轉(zhuǎn)軸15上；第一擋板17以及第二擋板18之間是非貼合的；隔板19置于第一擋板17以及第二擋板18之間并將第一擋板17以及第二擋板18之間的空腔分割成至少兩個(gè)容量均等的獨(dú)立的盛液腔2；觸發(fā)裝置設(shè)置在盛液腔2中并觸發(fā)第一擋板17以及第二擋板18轉(zhuǎn)動(dòng)；隔板19的結(jié)構(gòu)整體呈弧形。由于第一擋板17以及第二擋板18之間是非貼合的，同時(shí)加上隔板19的作用，第一擋板17以及第二擋板18之間被等分為多個(gè)容量均等的盛液腔2，并且，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)就可以計(jì)算得到盛液腔2的容量。參見圖2、圖3以及圖4，作為實(shí)施例，本發(fā)明所采用的盛液腔2的個(gè)數(shù)是4個(gè)。待計(jì)量的液體直接被收集在已知容量的盛液腔2中，當(dāng)盛液腔2裝填完成后，開啟觸發(fā)裝置驅(qū)動(dòng)第一擋板17以及第二擋板18繞旋轉(zhuǎn)軸15開始轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)觸發(fā)脈沖信號(hào)產(chǎn)生裝置產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)，脈沖信號(hào)以及盛液腔2的容量直接作為計(jì)量依據(jù)，例如第一擋板17以及第二擋板18在轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)計(jì)量脈沖時(shí)，能夠接受定量體積的液體，起到直接、準(zhǔn)確的計(jì)量效果，當(dāng)完成一個(gè)周期(如圖2中，產(chǎn)生4次計(jì)量脈沖信號(hào))時(shí)，就可以輕松計(jì)算得到收集得到的液體的體積，避免的流量過(guò)大造成誤翻轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。

請(qǐng)參見圖2以及圖3，本發(fā)明所采用的觸發(fā)裝置包括浮球3、多級(jí)聯(lián)動(dòng)桿、鎖鉤10以及鎖舌11；多級(jí)聯(lián)動(dòng)桿設(shè)置在h型支架16上；鎖舌11是多個(gè)，多個(gè)鎖舌11均布設(shè)置在第一擋板17和/或第二擋板18的外邊緣；浮球3設(shè)置在盛液腔2中；浮球3通過(guò)多級(jí)聯(lián)動(dòng)桿與鎖鉤10相連并驅(qū)動(dòng)鎖鉤10與鎖舌11扣合或分離。本發(fā)明采用浮力原理，當(dāng)盛液腔2中的液體逐漸上升時(shí)，液體浮力推動(dòng)浮球3往上運(yùn)動(dòng)，浮球3通過(guò)多級(jí)聯(lián)動(dòng)桿驅(qū)動(dòng)鎖鉤10與鎖舌11分離，當(dāng)鎖鉤10與鎖舌11分離時(shí)，由于盛液腔2中有液體，自身有一定的重量，盛液腔2開始逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)(即觸發(fā)第一擋板17以及第二擋板18轉(zhuǎn)動(dòng))，此時(shí)，脈沖信號(hào)產(chǎn)生裝置感應(yīng)到第一擋板17以及第二擋板18轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而產(chǎn)生脈沖信號(hào)，完成一次精準(zhǔn)計(jì)量過(guò)程。

參見圖2以及圖3，本發(fā)明所采用的多級(jí)聯(lián)動(dòng)桿包括第一連桿5、轉(zhuǎn)軸a6、轉(zhuǎn)軸b7、第二連桿13以及觸頭9；第二連桿13套裝在轉(zhuǎn)軸b7上并繞轉(zhuǎn)軸b7的軸向轉(zhuǎn)動(dòng)；轉(zhuǎn)軸b7設(shè)置在h型支架16上；第二連桿13的一端通過(guò)轉(zhuǎn)軸a6與第一連桿5相連，第二連桿13的另一端與觸頭9相連；第一連桿5與浮球3相連；觸頭9觸發(fā)鎖鉤10與鎖舌11扣合或分離。由于轉(zhuǎn)軸b7是固定在h型支架16上，而轉(zhuǎn)軸a6并沒(méi)有固定，僅起到轉(zhuǎn)動(dòng)的作用，因此，當(dāng)浮球3往上運(yùn)動(dòng)時(shí)，第一連桿5隨即上升，轉(zhuǎn)軸a6帶動(dòng)第二連桿13的一端也緊跟第一連桿5的步調(diào)繼續(xù)上升，由于轉(zhuǎn)軸b7是固定，因此，第二連桿13的另一端帶動(dòng)觸頭9往下運(yùn)動(dòng)，觸頭9觸及鎖鉤10后，促使鎖鉤10與鎖舌11分離。

另外的，多級(jí)聯(lián)動(dòng)桿還包括連接桿8；第二連桿13通過(guò)連接桿8與觸頭9相連。多級(jí)聯(lián)動(dòng)桿還包括轉(zhuǎn)軸c12以及第三連桿14；第三連桿14套裝在轉(zhuǎn)軸c12外部并可繞轉(zhuǎn)軸c12的軸向自如轉(zhuǎn)動(dòng)；觸頭9觸發(fā)第三連桿14并驅(qū)動(dòng)鎖鉤10與鎖舌11扣合或分離；第三連桿14整體呈鐮刀型。

當(dāng)產(chǎn)生一次脈沖信號(hào)時(shí)，鎖鉤10以及鎖舌11再次扣合，進(jìn)而會(huì)使第一擋板17以及第二擋板18停止轉(zhuǎn)動(dòng)，浮球3繼續(xù)落位在盛液腔2中，等待完成新一輪的計(jì)量工作。

參見圖2、圖3以及圖4，本發(fā)明所采用的脈沖信號(hào)產(chǎn)生裝置包括感應(yīng)線圈1以及磁鐵4；感應(yīng)線圈1設(shè)置在h型支架16上；磁鐵4是多個(gè)，多個(gè)磁鐵4均布設(shè)置在第一擋板17和/或第二擋板18的外邊緣；磁鐵4的數(shù)量與盛液腔2的數(shù)量是相同的。

本發(fā)明所提供的旋腔式液體流量傳感器的工作過(guò)程是：

1、參見圖2，初始狀態(tài)，旋腔被鎖鉤勾住，整體處于穩(wěn)定狀態(tài)。從漏斗注入的液體，進(jìn)入盛液腔，浮球未到指定高度，旋腔保持穩(wěn)定；

2、參見圖3，液體繼續(xù)注入，引起浮球上浮，當(dāng)浮球達(dá)到溢出指定高度時(shí)，浮球帶動(dòng)連桿繞b軸轉(zhuǎn)動(dòng)，引起觸頭向下，頂?shù)芥i鉤斜塊，斜塊帶動(dòng)鎖鉤釋放；

3、參見圖4，旋腔在液體的重力下，失去平衡，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，將盛液腔的液體傾倒出，同時(shí)腔壁上的磁塊掃過(guò)感應(yīng)線圈，產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)。

4、盛液腔內(nèi)的液體傾倒過(guò)程中，由于浮球連桿可以繞a軸旋轉(zhuǎn)，故浮球?qū)⒈磺桓敉频角煌?。待液體完全傾倒完畢，下一個(gè)腔體進(jìn)入準(zhǔn)備位置，浮球落入腔底部，帶動(dòng)連桿和觸頭上移，鎖鉤自動(dòng)復(fù)位，鎖住旋腔，保持穩(wěn)定狀態(tài)。完成下一個(gè)循環(huán)。

本發(fā)明提供的旋腔式液體流量傳感器，首先將旋轉(zhuǎn)軸15設(shè)置在h型支架16上，液體盛放裝置套裝在旋轉(zhuǎn)軸15上并可繞旋轉(zhuǎn)軸15的軸向自如轉(zhuǎn)動(dòng)；觸發(fā)裝置設(shè)置在液體盛放裝置上并觸發(fā)液體盛放裝置轉(zhuǎn)動(dòng)；脈沖信號(hào)產(chǎn)生裝置置于液體盛放裝置上并在觸發(fā)液體盛放裝置轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生脈沖信號(hào)。當(dāng)有液體流量產(chǎn)生時(shí)，液體流量逐漸被回收至液體盛放裝置中，當(dāng)液體盛放裝置中的液體達(dá)到一定量時(shí)，通過(guò)浮球上行觸動(dòng)觸發(fā)裝置，釋放鎖鉤，液體盛放裝置在液體重力下帶動(dòng)液體盛放裝置繞轉(zhuǎn)軸15轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)液體盛放裝置開啟轉(zhuǎn)動(dòng)后觸發(fā)脈沖信號(hào)產(chǎn)生裝置產(chǎn)生脈沖信號(hào)，作為一個(gè)計(jì)量周期，液體傾流之后，浮球轉(zhuǎn)入下一個(gè)盛液腔，同時(shí)下行，帶動(dòng)觸發(fā)裝置鎖住鎖鉤，液體盛放裝置停止轉(zhuǎn)動(dòng)，重新接受新的液體流量，依次循環(huán)，周而復(fù)始的進(jìn)行計(jì)量。本發(fā)明所提供的旋腔式液體流量傳感器沒(méi)有沿用傳統(tǒng)經(jīng)典翻斗式流量傳感器結(jié)構(gòu)，從結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了創(chuàng)新；通過(guò)鎖鉤，穩(wěn)定了盛液腔，克服了翻斗式在流量較大時(shí)，容易誤翻動(dòng)的缺陷；旋腔直徑尺寸可以根據(jù)需要設(shè)定，液體計(jì)量容量改變靈活，應(yīng)用不同場(chǎng)合；制作簡(jiǎn)單，不需要復(fù)雜設(shè)備，采樣信號(hào)靈活，可以是脈沖電信號(hào)，也可以是感應(yīng)模擬電信號(hào)。