[发明专利]流量传感器

权利要求书

1.一种流量传感器，其特征在于，包括：

外筒，所述外筒内部具有中空结构，且所述外筒的两端均为开口端；

用于检测液位信息的液位传感单元，所述液位传感单元安装于所述外筒，并所述液位传感单元与所述外筒内部连通，所述液位传感单元内设有第一摩擦纳米发电机结构，所述第一摩擦纳米发电机结构可在水流的作用下摩擦发电，以产生电信号；

用于检测流速的流速传感单元，所述流速传感单元安装于所述外筒内部，并所述流速传感单元可在水流的驱动下转动，所述流速传感单元内设有第二摩擦纳米发电机结构，所述第二摩擦纳米发电机结构可在水流的作用下摩擦发电，以产生电信号。

2.根据权利要求1所述的流量传感器，其特征在于，所述液位传感单元包第一摩擦管以及第一液位检测电极，所述第一摩擦管和所述第一液位检测电极构成所述第一摩擦纳米发电机结构，其中：

所述第一摩擦管通过第一连接管连接于所述外筒，所述第一连接管为“L”型，所述第一连接管的一端沿第一方向延伸，并与所述外筒内部连通，所述第一连接管的另一端沿第二方向延伸，并与所述第一摩擦管连接，以使得所述第一摩擦管沿所述第二方向延伸，所述第二方向垂直于所述第一方向；

所述第一液位检测电极沿所述第一摩擦管的延伸方向均匀设置于所述第一摩擦管的外壁。

3.根据权利要求2所述的流量传感器，其特征在于，所述第一液位检测电极包括第一叉指电极和第二叉指电极，所述第一叉指电极包括多个第一子电极，所述第二叉指电极包括多个第二子电极，所述第一子电极与所述第二子电极交错排布。

4.根据权利要求1所述的流量传感器，其特征在于，所述液位传感单元包括第二摩擦管、密封管、第二液位检测电极、磁流体以及球形磁铁，所述第二摩擦管、第二液位检测电极和所述磁流体构成所述第一摩擦纳米发电机结构，其中：

所述密封管通过第二连接管连接于所述外筒，所述第二连接管为“L”型，所述第二连接管的一端沿第一方向延伸，并与所述外筒内部连通，所述第二连接管的另一端沿第二方向延伸，并与所述密封管连接，以使得所述密封管沿所述第二方向延伸，所述第二方向垂直于所述第一方向；

所述第二摩擦管套设于所述密封管的外部，并与所述密封管相对固定；

所述第二液位检测电极沿所述第二摩擦管的延伸方向均匀设置于所述第二摩擦管的内壁；

所述球形磁铁设置于所述密封管内，且所述球形磁铁可在水流的驱动下沿所述第二方向移动，并驱动所述磁流体沿所述第二方向移动；

所述磁流体设置于所述密封管与所述第二摩擦管之间，所述磁流体与所述第二摩擦管之间摩擦接触，且所述磁流体可随所述球形磁铁同步移动。

5.根据权利要求1所述的流量传感器，其特征在于，所述液位传感单元包括环形摩擦薄膜和第三液位检测电极，所述环形摩擦薄膜和所述第三液位检测电极构成所述第一摩擦纳米发电机结构，所述环形摩擦薄膜沿所述外筒的周向安装于所述外筒的内壁，所述第三液位检测电极沿所述环形摩擦薄膜的周向均匀设置于所述环形摩擦薄膜背离所述外筒的一侧表面。

6.根据权利要求1-5任一项所述的流量传感器，其特征在于，还包括转轮组件，所述转轮组件安装于所述外筒内部，且所述转轮组件与所述流速传感单元连接，以使得水流驱动所述转轮组件转动时，所述转轮组件带动所述流速传感单元转动。

7.根据权利要求6所述的流量传感器，其特征在于，所述外筒包括第一侧筒，所述第一侧筒沿第一方向延伸地连接所述外筒的侧壁，所述流速传感单元包括定子、第一流速检测电极、第一摩擦薄膜以及转子，所述第一流速检测电极和第一摩擦薄膜构成所述第二摩擦纳米发电机结构，其中：

所述定子固定于所述第一侧筒内部，所述转子与所述转轮组件连接；

所述第一摩擦薄膜沿所述转子的周向均匀设置于所述定子与所述转子之间，所述第一摩擦薄膜的一端固定于所述转子，另一端与所述定子摩擦接触；

所述第一流速检测电极沿所述定子的周向均匀设置于所述定子背离所述转子的一侧表面。