[发明专利]水源井用流量传感器

说明书

技术领域

    本发明涉及一种测量水体流量、流速等参数的传感器。具体地说是一种水源井用流量传感器。

背景技术

我国的农业信息化管理还处于起步阶段，农田灌溉的自动化程度和管理还很落后，长期以来还处于人工操作的传统方式。目前，市场上的流量仪表及传统水表的安装需要现场切割及焊接管道或法兰，并且要求精度保障的安装位置，对于已安装好的管道在重新安装流量水表的要求很高，而且有时现场很难满足条件，后期维护成本高。尤其是在农田灌溉用水量数据统计方面，几乎没有任何计量和数据统计的装置。现在，这种传统水表若在农业水源井的环境下使用，存在着寿命短、投资成本高、安装复杂、后期维护难等缺点。

另外，2011年的中央一号文件及2011年7月8日至9日在北京举行的中央水利工作会议上都提出了实施最严格的水资源管理量水先行，我国水源井取水点数量极大，若采用现有流量仪表投资巨大，且后期维护成本高。

发明内容

本发明是针对现有技术存在的缺陷，提供一种结构简单，安装调试方便、计量精准的水源井用流量传感器。

实现上述目的采用以下技术方案：一种水源井用流量传感器，包括传感器外壳以及安装在外壳内部的传感器本体，还包括连接短节、叶轮以及叶轮支架；所述传感器本体为无磁传感器，该无磁传感器上设有用于脉冲信号和串口数据转换输出的芯片；所述连接短节通过连接件设置在传感器外壳的两端；叶轮支架包括固接为一体的支架杆和套筒，支架杆固接在传感器外壳内壁上；叶轮包括固接在一起的叶轮外壳、叶片和叶轮轴，所述叶轮轴与套筒套装连接，叶轮外壳上固接有转速感应金属片。

采用上述技术方案，与传统流量计相比，本发明成本费用低，安装、调试简单易操作，不受现场环境因素制约，节省了设备投入的资金，后期维护方便，节省了后期所需的人力、物力等投入。使用本发明，可以方便简化流量计水表带来的复杂的计算和管理，使使用数据易操作、传输；已安装好的管道再增加流量设备操作简单，减少了大量物力、人力的投入；准确掌握水量等数据信息。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为图1的A-A向剖视图。

图3为叶轮结构示意图。

图4为图3的左视图。

图5为叶片断面结构示意图。

图6为连接短节主视图。

图7为图5的B-B向剖视图。

图8为叶片支架的侧视图。

图9为DN80叶片的坐标范围表。

图10为DN80叶片点图。

图中：传感器外壳1，支架杆2，套筒3，大金属片4，叶轮外壳5，叶片6，叶轮轴7，小金属片8，连接短节9。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

参见附图1-8，本实施例中，这种水源井用流量传感器，包括传感器外壳1以及安装在外壳内部的传感器本体，还包括连接短节9、叶轮以及叶轮支架。传感器本体为无磁传感器，它安装在传感器外壳1圆周上的凹槽内，该无磁传感器上设有用于脉冲信号和串口数据转换输出的芯片，该芯片用于转换脉冲信号和串口数据，使其能够同时输出。连接短节9通过作为连接件的高强度螺栓设置在传感器外壳1的两端。叶轮支架包括固接为一体的支架杆2和套筒3，支架杆2固接在传感器外壳1内壁上。叶轮包括固接在一起的叶轮外壳5、叶片6和叶轮轴7，叶轮轴7与套筒3套装连接，叶轮外壳5上固接有转速感应金属片。支架杆2是截面为三角形的杆状结构。转速感应金属片为圆弧状结构，每个叶轮外壳上至少固接有两个该金属片，本实施例中的金属片包括大金属片4和小金属片8，它们两个的圆弧角度为120度和60度，这样能够分辨出叶轮叶片的正反转。叶轮上至少设置有三片叶片，叶片6的断面为类机翼形结构。叶片6的宽度根据实际情况制作，使该传感器能够至少适用于DN50、DN80、DN100、DN150、DN200等常用管道的流量计量。该流量传感器设置在泵首，也可以设置在任意水平或竖直放置的管道上。该流量传感器两端的短节插装于管道内部，即可以直接插入所安装的管道，管道法兰对夹连接固定该流量传感器。

所描述的叶片的类机翼形结构，是根据实验得出的众多关键点组成的类似机翼形的形状，适合每个口径的管道的叶片均有最大外轮廓和最小外轮廓，其中叶片坐标具有一定的范围，以DN80管道上叶轮的叶片为例，它的坐标范围如附图9所示，而依据该坐标范围的关键点所构成的叶片形状如附图10所示。叶片采用这种坐标范围所形成的类机翼形结构，叶片的弦线与叶轮的中心线成44.55度角，保证管道平均流速与叶轮转速为严格的线性关系，更能够准确的测量流量。

该传感器采用的是内插外加式连接结构，能够安装在泵首或任意的水平或者竖直设置的管道上。管道与该传感器的连接直接通过短节插入管道，管道法兰对夹连接固定即可，解决了施工现场安装时需要改变原有管道结构以及复杂的切割焊接工序。本发明采用的是无磁、非接触性的传感器检测叶轮转速，这样能够有效的防治磁性介质对其产生的干扰，提高流量计量的精准度。