[发明专利]一种液体流速传感器

说明书

本发明涉及一种液体流速传感器，包括空心结构的刚性电路板以及应力传感器；所述应力传感器包括多根导电纤维束，所述多根导电纤维束互相交叉叠放在刚性电路板上，且在刚性电路板的空心结构上形成多个交叉结结构；所述应力传感器与两根向外延伸的导线连接。本发明具有体积微小、灵敏度高、能够内置与管道内部等优点。

技术领域

本发明涉及传感器设备技术领域，特别是涉及一种液体流速传感器。

背景技术

随着科学技术的发展与社会的进步，人们对于水资源的有效利用逐渐受到的广泛的关注，然而生物圈内的水资源污染、浪费等问题，使得水资源日益减少，节水是社会实现可持续发展的永久话题。为了实现节约水资源的目的，需要对水流速进行精准、实时、高灵敏监测，以解决水管漏水而人不知的问题。

目前，针对水流速的传感方法主要依赖于液体流速计的使用，然而传统的水流速计多数为涡轮式，这种流速计基于法拉第电磁感应定律，通过内部的叶轮在水流的带动转动，利用数学上的变换，得出当前的水流速。同样地，因为其工作原理，导致了涡轮式的水流速计存在很大局域性：一方面，从材料上无法选用如不锈钢等易磁化、带磁性的材料，导致流速计成本较高；另一方面，从结构上对于叶轮的加工精度高，且叶轮的旋转方向固定，若水流方向改变，水流速计则无法使用，甚至损坏。除此之外，涡轮式的水流速计为连接式设计，若对现有管道加装流速计，则需要对管道进行裁剪至合适的长度，大大增加施工难度。

因此，发明一种能够体积微小、对材质限制小且能够内置于管道内部的液体流速传感器是社会可持续性发展的迫切需求。

发明内容

基于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种液体流速传感器，其具有体积微小、灵敏度高、能够内置与管道内部等优点。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种液体流速传感器，包括空心结构的刚性电路板以及应力传感器；所述应力传感器包括多根导电纤维束，所述多根导电纤维束互相交叉叠放在刚性电路板上，且在刚性电路板的空心结构上形成多个交叉结结构；所述应力传感器与两根向外延伸的导线连接。

由此，本发明所述的液体流速传感器，通过不同流速的液体对应力传感器的压力大小不一样，从而改变传感器的电阻大小，并反馈到外电路中，经过后续信号处理，最后输出当前液体流速大小，更可通过数学上的变换，得出累积水流量，当前水流量等技术参数。再者，本发明结构简单，且安装便捷灵活、通用性强，具有很高的市场推广价值。

为了取得更好的技术效果，进一步的技术改进还包括，所述刚性电路板为圆环状结构，该圆环状结构上等间距设有多个导电连接件；所述多根导电纤维束互相交叉叠放，每根导电纤维束两端依次固定在相应的导电连接件上并与导电连接件电连接。

为了取得更好的技术效果，进一步的技术改进还包括，所述导电连接件为焊盘。

为了取得更好的技术效果，进一步的技术改进还包括，所述多根导电纤维束均包括多根导电纤维丝，多根导电纤维丝之间存在多个空隙并构成疏松结构；所述交叉结结构由两根导电纤维束的疏松结构互相交叉叠放形成，该交叉结结构表面的互相接触的导电纤维丝的数量以及导电纤维丝之间的空隙随着外力的改变相应地发生改变。

为了取得更好的技术效果，进一步的技术改进还包括，所述应力传感器包括的导电纤维束的数量应多于或等于两根，且每根导电纤维束所包括的导电纤维丝的数量多于10根。

为了取得更好的技术效果，进一步的技术改进还包括，所述导电纤维丝为碳、金属或导电高分子材料。

为了取得更好的技术效果，进一步的技术改进还包括，所述刚性电路板的空心结构的面积大于所述应力传感器的面积。

为了取得更好的技术效果，进一步的技术改进还包括，所述刚性电路板包括至少两根引线，用于与外电路实现电连接。

附图说明