[实用新型]钻石轴承流量传感器

说明书

所属技术领域

本实用新型钻石轴承流量传感器涉及水处理行业，更具体地说，是涉及商用饮水机、咖啡机、家用净水器、家用热水器的流量传器领域。

背景技术

饮用水、净水行业在中国蓬勃发展，在商用、家用饮用水、净水行业上广泛地应用流量传感器。流量传感器的应用除了可以进行流量精准计量，还可以方便地计量水处理滤芯的水通量及滤芯的使用寿命，从而准确地提示用户进行净水器的维护保养和滤芯更换。钻石轴承流量传感器计量精准，灵敏度高，安装操作方便、快捷，将会深受业内人士的欢迎。

目前现有的较大流量的轴流涡旋流量传感器(1/2英时口径或以上)其计量精度低，小流量反应不灵活，发生脉冲的启动流量大。因此在小流量范围无法使用。如果这种流量传感器在自动售货机上用来售卖饮料、咖啡、饮用水，很多的饮料销售商反映：现有的流量传感器在小流量时不能发出脉冲，无法收取到客户的费用，从而给销售商带来损失。

图3为现有的1/2英时口径的流量传感器旋转芯部示意图，图中箭头为进水方向，水流经过前支撑16上的螺旋导水叶片17后，使水流产生涡旋，从而冲击磁条轮15旋转。磁条轮15旋转会产生交变磁场，这种交变磁场使电磁感应器产生脉冲信号(电磁感应器在图3中省略)。

这种流量传感器的缺点是水流阻力大、旋转轴的摩擦阻力大、小流量不灵 敏，在小流量时不会产生脉冲信号。水阻大的原因是由于螺旋导水叶片17与前支撑16为一体，它是固定的。固定的螺旋导水叶片17是静止的，像中流砥柱一样对水流产生阻力，同时强迫水流改变方向，使水流旋转。摩擦阻力大的原因是磁条轮15的旋转轴的两端18为平面，旋转轴两端与前支撑14、后支撑16的轴孔配合面为圆柱面，都为面接触，因此旋转摩擦阻力大。现有的流量传感器小流量不灵敏的原因是当小流量水流通过螺旋导水叶片17时无法形成强有力的涡旋水流，加之磁条轮15的旋转阻力大，水流从磁条轮15的十字架筋条间的缝隙中流掉，没有足够的冲击动能使磁条轮15旋转，因此不产生脉冲信号。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题是：克服现有流量传感器技术的不足，提出一种在前支撑与后支撑的轴承孔里镶钻石轴承的方法，采用钟表钻石轴承的原理，将转轴两端做成光滑的锥形，转轴在镶有钻石轴承的前支撑与后支撑的轴承孔孔内旋转，转轴锥形尖点与钻石轴承之间为点接触，减少了转轴与前后支撑轴承孔间的摩擦阻力。这种原理形象的比喻像陀螺一样，它与地面为点接触，所以旋转阻力小，可以旋转很长时间才会停下来。在机械原理学科的工程技术领域，将由两个构件构成能产生相对运动的连接称为运动副。两个构件间构成的运动副，无外乎通过点、线、面来接触实现运动。由点、线接触而构成的运动副统称为高副；两个构件通过面接触而构成的运动为低副。镶钻石轴承的前、后支撑，与转轴的锥形尖点接触，它们的运动是高副运动。高副运动的摩擦阻力小，用钢制的锥尖与钻石轴承构成的运动副，这种运动副之间的摩擦阻力为最小，钻石手表就是这种原理。将现有流量传感器的磁条轮设计成螺旋桨式的叶轮，称之为旋翼，再将前、后支撑的通水孔内部的支架设计成三叉式支撑架，取消螺旋导水叶 片，从而减少水阻。其灵敏度高的原理是当水流通过前支撑时，其内部的三叉支撑是三条筋很薄，几乎不产生水阻，让水流直接冲到螺旋旋翼上，螺旋旋翼在轴向360度的圆周上旋绕分布有四条螺旋面，在轴向每隔开90度一条螺旋面，覆盖整个圆周，水流轴向通过时与四条螺旋面正面接触，水流只有当螺旋旋翼旋转才能从螺旋轨道内流出。水流不会出现像现有的流量传感器磁条轮那样从十字架筋条间的缝隙中流掉现象。当水流直流时，那怕水流很小也一定会冲击到旋翼螺旋面上。螺旋旋翼固定在转轴上，由于转轴轴承是钻石轴承，旋转摩擦阻力小，水流冲击它时，螺旋旋翼会很灵巧的旋转，使水流顺利通过，即不会产生涡旋水流，又能高速旋转，且水阻很小。本实用新型的后支撑与流量传感器的出水口为一个整体，结构简单可靠，不易泄露耐压能力强。

本实用新型钻石轴承流量传感器的具体技术方案是：此钻石轴承流量传感器，包括外壳、前支撑、后支撑、磁钢、旋翼、转轴、电磁感应器，后支撑与出水口为一体，前支撑与外壳为一体结构，在前、后支撑的轴孔内同时镶有或前、后支撑的任何一个支撑单独镶有钻石轴承。旋翼与转轴为固定连接，转轴两端或其中的一端设有与前、后支撑上的钻石轴承孔相配合的锥面，转轴两端的锥面与前、后支撑上的钻石轴承采用锥面配合的锥点接触运动方式进行旋转。

磁钢为腰圆形，在旋翼上设有腰圆形的凹槽，磁钢镶嵌在旋翼的凹槽内，与旋翼为一体。