[其他]小流量流量计

说明书

本发明涉及一种改进的流体的流量计，特别是一种能够测量各种内燃机的小流量的燃油的瞬时流量，即瞬时微小的油耗量。

目前在与内燃机专业有关的工厂、研究所和大专院校的内燃机实验室中，在对各种发动机进行试验、研究中，都有测量小流量的燃油的瞬时流量的需要。特别在对各种小型单缸发动机、轻型摩托车、模型发动机进行试验时，要求测量下限降为每分钟2毫升左右。另外近几年在研究应用计算机对发动机进行优化控制的工作中，为便于快速控制，要求对燃油流量进行快速测量，要求计算机的取样时间限制在200毫秒以内。

美国4428243号专利公开了一种流量计：一个装叶片的转子位于筒状壳体中，流动的流体推动装叶片的转子旋转。一个光源，通过一导光元件（例如玻璃细棒）把光导向转子上的叶片的外表面，从叶片上反射出的光经过另一导光元件导向一个光敏检测系统。于是光敏检测系统输出脉冲讯号，输出的脉冲讯号的频率正比于单位时间内流体的流量。

英国2083210号专利公开了类似的流量计：流动的流体推动装叶片的转子旋转，光敏检测系统也用以检测从转动中转子反射出的光。

以上两件专利存在的不足是：由于都利用转子转动中产生的反射光，所以亮暗不够分明，增加了光敏检测系统分辨亮暗的困难性。另外当流体流量减小时，单位时间内光敏检测系统输出的脉冲讯号数显然减小很多，一次测量所需时间也得延长。在应用计算机对发动机进行优化控制中，把光敏检测系统的输出送入计算机时，得采用较长的取样时间，所以不便于快速的即时的测量和控制。

本发明的主要目的即在改善上述的不足，在转子上加装一个光栅筒，使转子每旋转一周，光敏检测系统输出的脉冲讯号数增加数倍，并且光敏检测系统检测的不是明暗差别不大的反射光，而是明暗差别很大的直射光。所以除了便于光敏检测系统的分辨外，在流通小流量流体时，光敏检测系统的单位时间内输出脉冲讯号数也足够多，一次测量所需时间也可不延长，易于满足计算机取样时间限制在较短的200毫秒以内的要求。

本发明的任务是以如下方式完成的：在转子上加装一个光栅筒，具有均匀分布的四、六、八或十二个等长方透光窄孔。光电发射管和光电接收管被安置在垂直于光栅筒中心线方向上。所以转子旋转一周即能相应分别产生四、六、八或十二等脉冲讯号。由于流体流量很小，如要求测量下限为每分钟2毫升，为使转子可靠旋转，转子直径限制在1.8毫米，得采用轻质的铝材，在铝棒上铣出螺旋槽，并且转子与容纳转子的筒状壳体的内径间的间隙也限制在0.1毫米左右。当被测流体从上流下时，经过筒状壳体，推动转子旋转，同时转子上的光栅筒控制了光电发射管所发射的光线，使光电接收管接收到一个个明暗间隔的讯号。一定的流量产生一定的每秒脉冲数。光电接收管输出讯号经放大、隔离、整形进入数显计数装置，数显计数装置所显示的数就是被测流体所产生的每秒脉冲数，相应于在一秒钟内被测流体一定的流量。

以下结合附图对本发明作进一步详细描述。

图1是本发明的整体构成的方框图。

图2是本发明的一个实例的被测流体流量与脉冲讯号频率间关系曲线图。

图3a是本发明的传感器部分上半部纵向剖面图。

图3b是本发明的传感器部分下半部纵向剖面图。

图4是图3a的传感器部分上半部沿A-A线的剖视图。

图5是图3a的传感器部分上半部沿B-B线的剖视图。

参照图1，被测流体进入传感器〔13〕后，流量大小已被转换为脉冲讯号频率的大小，传感器〔13〕输出的脉冲讯号经放大级〔14〕、隔离级〔15〕、整形级〔16〕后，进入数显计数装置〔17〕。

图2是本发明的一个实例的被测汽油的流量与脉冲讯号频率间的关系曲线图。从图可知直至小流量线性良好。