[发明专利]一种多功能流体感应开关及其控制方法

权利要求书

1.一种多功能流体感应开关及其控制方法，包括主体(1)、活塞(2)、弹簧(4)、流入孔(5)、电路板(7)、定位片(10)、保护罩(11)、导线(12)，其特征在于：无流体流动时，所述主体(1)内安装的活塞(2)在止回腔(3)内弹簧(4)压力F0作用下，堵住流入孔(5)，此时活塞(2)内永磁体(6)远离电路板(7)，电路板(7)上的磁感应元件处无有效强度磁场，开关管不工作，输出回路断开；有流体流动时，在流入腔(8)内流体压力F1作用下，活塞(2)向流出腔(9)方向运动，当活塞(2)的锥头底部到达流入孔(5)的内侧，活塞(2)内永磁体产生的磁场将触发电路板(7)的感应电路；

所述电路板(7)包含磁场传感元件、电阻R1、电阻R2、电阻R3(28)、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电容C1和C2、开关管Q1、接线端子P1和PCB板，组成滤波、分流、降压和开关电路；所述磁场传感元件为霍尔元件和/或干簧管，所述干簧管在永磁体(6)的有效强度磁场作用下输出开关量，使开关管工作；所述霍尔元件在永磁体(6)的有效强度磁场作用下输出模拟量，所述电阻R3(28)不焊接时霍尔元件输出的模拟量仅通过DO线路输出，所述电阻R3(28)工作时霍尔元件输出的模拟量通过DO线路输出，且开关管工作；所述开关管输出外部设备所需的电流。

2.根据权利要求1所述的一种多功能流体感应开关及其控制方法，其特征在于：所述主体(1)一端为流入腔(8)，另一端为流出腔(9)，中部为止回腔(3)，流入腔(8)、流出腔(9)均有与外部管道连接的标准管螺纹/法兰(27)；所述定位片(10)的外侧设有与流出腔(9)内螺纹配合的外螺纹并通过螺纹与主体(1)紧固，定位片(10)的中心设有轴孔(13)，轴孔外设有多个流出孔(14)；所述止回腔(3)长度L1，内径D3，通过腔壁(15)与流入腔(8)分隔，并通过流入孔(5)连通；所述流出腔(9)与止回腔(3)通过定位片(10)分隔，并通过流出孔(14)连通；所述流入孔(5)位于腔壁圆心，孔径d，所述主体(1)外侧还设有安装电路板(7)的凹槽(16)。

3.根据权利要求1所述的一种多功能流体感应开关及其控制方法，其特征在于：所述活塞(2)为回转体，有整体式与分体式两种形式，所述分体式活塞由导流体(17)、密封圈(18)、磁体罩(19)和永磁体(6)组成；所述导流体(17)朝向流入腔(8)的一端为高精度的圆锥体(20)，中部为高精度的圆柱体(21)，尾部为高精度的止回挡边(22)，其中圆锥体(20)高L2、底部直径D1，圆柱体(21)直径D1、不含密封圈(18)的高L3，止回挡边(22)直径D2，且D2＞d；所述磁体罩(19)朝向流入腔(8)的一端为磁体腔(23)，另一端为与所述轴孔(13)配合的尾轴(24)，尾轴(24)与磁体腔(23)连接处设有与弹簧(4)内径配合的限位台阶(25)；所述限位台阶(25)的高度、止回挡边(22)的高度、密封圈(18)的厚度和磁体腔(23)外壁的长度之和为L4；所述永磁体(6)安装在磁体腔(23)内，所述磁体腔(23)外壳的外径等于D2，所述导流体(17)与所述磁体罩(19)构成永磁体(6)的防腐与保护外壳；所述整体式活塞的导流体(17)和磁体罩(19)为整体制造，永磁体(6)被包覆、固定在磁体腔(23)内。

4.根据权利要求3所述的一种多功能流体感应开关及其控制方法，其特征在于：所述圆柱体(21)与流入孔(5)尺寸精准配合，其间隙允许高精度圆柱体(21)轴向滑动自由且流体难以通过，d≈D1；所述止回挡边(22)和密封圈(18)位于止回腔(3)内，止回挡边(22)与密封圈(18)抵紧腔壁(15)时流体不能从止回腔(3)流向流入腔(8)；所述止回挡边(22)与磁体腔(23)外壁构成流体止回受力机构，承受止回腔(3)内流体产生的向流入腔(8)方向的压力F2和弹簧(4)压力F0。

5.根据权利要求1所述的一种多功能流体感应开关及其控制方法，其特征在于：所述电路板(7)安装在所述凹槽(16)内，所述霍尔元件和/或干簧管安装在PCB板朝向永磁体(6)的一面，所述磁场传感元件与主体(1)轴心距离为H，所述导线(12)与接线端子电性连接，所述保护罩(11)采用耐腐蚀、磁导率高的材料制造，安装在电路板(7)的外侧并与主体(1)固定。