[发明专利]流量传感器

说明书

本申请涉及传感测量技术领域，公开了一种流量传感器，包括：外筒，外筒内部具有中空结构，且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，液位传感单元安装于外筒，并液位传感单元与外筒内部连通，液位传感单元内设有第一摩擦纳米发电机结构，第一摩擦纳米发电机结构可在水流的作用下摩擦发电产生电信号；用于检测流速的流速传感单元，流速传感单元安装于外筒内部，并流速传感单元可在水流的驱动下转动，流速传感单元内设有第二摩擦纳米发电机结构，第二摩擦纳米发电机结构可在水流的作用下摩擦发电产生电信号。上述流量传感器，可用于提高测量精度和稳定性。

技术领域

本申请涉及传感测量技术领域，特别涉及一种流量传感器。

背景技术

流量检测与压力检测、温度检测并列为工业生产过程中的三大检测。其中，流量检测作为能源计量的重要组成部分，在工农业生产、人民生活、军事国防和科学研究等领域均有广泛的应用。而非满管流存在于许多管道中，尤其是在大口径管道中，如废液处理、污水排放、能源输送等，因此，监测其流体流动参数，如流速、液位、流量等具有重要的科学意义。目前，流量监测技术主要包括电磁、机械、超声波等，然而，传统的流量传感器存在非满管流时需要外部电源供电，导致无法保持长时间稳定工作，进而导致测量精度低，稳定性低。

发明内容

本申请提供了一种流量传感器，用于提高测量精度和稳定性。

为了达到上述目的，本申请提供一种流量传感器，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。

上述流量传感器，通过采用液位传感单元来检测液位信息，并通过采用流速传感单元来检测流速，同时在液位传感单元内设置第一摩擦纳米发电机结构，利用水流进行摩擦发电，产生电信号，以便于检测液位信息，在流速传感单元内设置第二摩擦纳米发电机结构，利用水流进行摩擦发电，产生电信号，以便于检测流速信息。由于摩擦纳米发电机是一种将机械能转化为电能的发电技术，具有结构简单、抗干扰能力强的特性，通过设置第一摩擦纳米发电机和第二摩擦纳米发电机，在水流的作用下能够持续摩擦发电，从而自身产生电信号以获取液位信息和流速信息，省去了外部电源，使得液位传感单元和流速传感单元能够保持长时间稳定工作，提高了测量精度和稳定性。

因此，本申请提供的流量传感器，通过设置第一摩擦纳米发电机结构和第二摩擦纳米发电机结构，可用于提高测量精度和稳定性。

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。

优选地，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。