水流量传感器的制作方法

1.本技术涉及流量传感器技术领域，尤其涉及一种水流量传感器。


背景技术：

2.目前，燃气热水器、净水机、智能厨卫等电气设备一般都会在进水接头中设置一个水流量传感器，将水流量传感器作为设备启动或水流量检测元件。
3.以燃气热水器为例，现有技术中燃气热水器的进水接头与外置水流量传感器进行连接。而且水流量传感器一般都是采用“磁体+霍尔传感器”的结构来检测水流量，其中当水流通过水流量传感器的阀体中时，水流会驱动磁体旋转，霍尔元件将磁体的磁信号转变为电脉冲信号，并通过导向将此信号传递给处理器实现水流量的检测。
4.但是，现有技术中采用“磁体+霍尔传感器”方式的水流量传感器在使用时存在着一定的问题，例如在安装霍尔传感器时对放置位置的要求较高、霍尔传感器输出的脉冲波形上窄下宽不对称、磁体的磁性衰减对水流量传感器的使用寿命影响较大、在水流抖动时容易出现多脉冲信号且不稳定等问题。
5.因此，市面上亟需一种水流量检测精度高、检测稳定性好、安装方便的水流量传感器。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本技术提供了一种水流量传感器，用以解决现有技术中的水流量传感器检测稳定性差、检测脉冲信号不稳定的问题。
7.本技术提供的水流量传感器包括阀体、叶轮组件和磁阻开关；
8.所述阀体具有导流通道；
9.所述叶轮组件设置于所述导流通道中且能够在所述导流通道中转动；
10.所述磁阻开关设置于所述阀体并与处理器电连接，并沿所述叶轮组件的径向与所述叶轮组件对应设置；
11.其中，所述叶轮组件的周部至少设置两个磁力件，且一个所述磁力件的n极朝向所述叶轮组件的外部设置，另一个所述磁力件的s极朝向所述叶轮组件的外部设置；
12.所述磁力件随所述叶轮组件转动至与所述磁阻开关平行正对时，所述磁力件能够触发所述磁阻开关突跳响应。
13.与现有技术中“磁体+霍尔传感器”的水流量传感器相比，本技术实施例提供的水流量传感器，采用两个磁力件且一个磁力件的n极朝外设置、另一个磁力件的s极朝外设置，磁阻开关采用双极性锁存传感开关，磁阻开关受两个磁力件的n/s磁场感应后可以输出交错的矩形脉冲波形，具有脉冲波形信号更稳定、检测水流量更精准的优点。
14.在一种可能的设计中，两个所述磁力件沿所述叶轮组件的同一径向设置，且两个所述磁力件关于所述叶轮组件的中心对称。
15.这样首先能够确保叶轮组件的整体重量分布更均与，叶轮组件转动时不会产生转
动偏心，其次当叶轮组件以某一固定的速度转动时，两个磁力件便能够以相同的时段间隔与磁阻开关正对触发，这样磁阻开关能够稳定输出相互交错且成周期分布矩形高低电压脉冲，从而使处理器能够根据周期脉冲波形更精确的测算出水的流量大小。
16.在一种可能的设计中，所述叶轮组件包括叶轮、连接件和轮轴；
17.所述磁力件对称设置于所述叶轮的周部；
18.所述连接件的一侧与所述叶轮固定连接，另一侧开设有沉头孔；
19.所述轮轴一端活动插装于所述沉头孔，另一端与所述导流通道中的安装部固定连接；
20.其中，所述叶轮转动时能够带动所述磁力件、所述连接件绕所述轮轴转动。
21.上述叶轮组件的具体设置方式，具有结构简单、方便安装、可以在水流冲击下稳定在导流通道中转动的优点。
22.在一种可能的设计中，所述水流量传感器还包括橡胶垫；
23.所述安装部开设有透水孔，且所述安装部朝向所述叶轮组件的一侧设置有安装台；
24.所述橡胶垫套装设置于所述安装台，并与所述透水孔间隔设置。
25.这样当导流通道中水压过大、水流过于湍急时，水流会冲击橡胶垫使之朝向透水孔产生的一定的形变，以减小橡胶垫与透水孔之间的间距、降低安装部中的透水孔的有效通水面积，从而当导流通道中出现大压力的情况下，通过橡胶垫可以发挥稳压和限制流的作用。
26.在一种可能的设计中，所述水流量传感器还包括导向轮；
27.所述导向轮固定设置于所述导流通道中，且沿水流的流入方向，所述导向轮对应设置于所述叶轮组件的上游；
28.所述导向轮用于限定将要流入所述叶轮组件的水流旋向。
29.在导向轮中贯穿开设具有统一旋向的导流水道，这样当水流穿过导向轮后便可以沿统一旋向流向叶轮组件，从而使叶轮组件可以在水流的冲击作用下更稳的单向转动。
30.在一种可能的设计中，所述水流量传感器还包括分流板；
31.所述分流板固定设置于所述导流通道中，且沿水流的流入方向，所述分流板对应设置于所述导向轮的上游；
32.所述分流板中开设有贯穿的分流孔，且所述分流孔与所述导向轮的进水口对应。
33.分流板中的分流孔能够将水流进行均匀的分流，从而使水流可以更均匀的流向导向轮的进水口，确保导向轮中的导流水道都能够均匀的进水。
34.在一种可能的设计中，所述水流量传感器还包括滤网组件；
35.所述滤网组件固定设置于所述导流通道中，且沿水流的流入方向，所述滤网组件对应设置于所述分流板的上游。
36.通过滤网组件可以过滤水流的出现的大颗粒异物，避免异物随水流流入分流板或导向轮或叶轮组件中造成堵塞的问题。
37.在一种可能的设计中，所述滤网组件包括第一滤网和第二滤网；
38.其中，所述第一滤网的周壁设置凸起卡头，所述第二滤网的周壁设置有凹陷卡口；
39.所述第一滤网以所述凸起卡头对应卡接于所述凹陷卡口的方式塞装于所述第二
滤网。
40.上述滤网组件的具体设置方式具有过滤效果好、安装方便的优点。
41.在一种可能的设计中，所述阀体的外周部还设置有插装槽；
42.所述磁阻开关安装于所述插装槽，并与所述导流通道中的所述叶轮组件间隔对应设置。
43.这样磁阻开关不会与导流通道水流进行直接接触，能够有效避免磁阻开关出现锈蚀、受潮短路的问题。
44.在一种可能的设计中，所述磁阻开关与所述处理器通过放大电路电连接。
45.将磁阻开关通过放大电路与处理器电连接，这样处理器21能够通过放大电路更好的采集处理磁阻开关的发出的脉冲信号。
46.本技术实施例的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术实施例而了解。本技术实施例的目的和其他优点在说明书以及附图所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
47.图1为本技术实施例提供的水流量传感器的结构爆炸图；
48.图2为本技术实施例提供的水流量传感器的竖向剖视图；
49.图3为本技术实施例提供的水流量传感器中的放大电路图；
50.图4为本技术实施例提供的水流量传感器中磁阻开关触发示意图；
51.图5为本技术实施例提供的水流量传感器中磁阻开关输出的波形图。
52.附图标记：
53.1-阀体；
54.11-安装部；
55.12-插装槽；
56.2-磁阻开关；
57.21-处理器；
58.3-叶轮组件；
59.31-叶轮；
60.32-磁力件；
61.33-连接件；
62.34-轮轴；
63.4-橡胶垫；
64.5-导向轮；
65.6-分流板；
66.7-滤网组件；
67.71-第一滤网；
68.72-第二滤网。
69.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理。
具体实施方式
70.为了更好的理解本技术的技术方案，下面结合附图对本技术实施例进行详细描述。
71.应当明确，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
72.在本技术实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本技术。在本技术实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
73.应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
74.需要注意的是，本技术实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本技术实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。
75.下面根据本技术实施例提供的水流量传感器的结构，对其具体实施例进行说明。
76.如图1和图2所示，本技术实施例提供了一种水流量传感器，该水流量传感器包括阀体1、叶轮组件3和磁阻开关2；阀体1具有导流通道；叶轮组件3设置于导流通道中且能够在导流通道中转动；磁阻开关2设置于阀体1并与处理器21电连接，并沿叶轮组件3的径向与叶轮组件3对应设置；其中，叶轮组件3的周部至少设置两个磁力件32，且一个磁力件32的n极朝向叶轮组件3的外部设置，另一个磁力件32的s极朝向叶轮组件3的外部设置；磁力件32随叶轮组件3转动至与磁阻开关2平行正对时，磁力件32能够触发磁阻开关2突跳响应。
77.该水流量传感器在使用时，先将阀体1对接安装于进水管路中，这样当进水管路具有水流流动时，水流便可带动叶轮组件3转动，此时设置于叶轮组件3径向两个的磁阻开关2便可以随叶轮组件3转动。
78.进一步，如图4和图5所示，当其中的一个磁力件32的s极逐渐朝向磁阻开关2转动时，s极磁场平行于磁阻开关2敏感方向的磁场分量超过磁阻开关2的工作点门限b
op
时，磁阻开关2输出低电平，磁阻开关2与处理器21之间的电路接通，输出高电压脉冲信号；当另一个磁力件32的n极逐渐朝向磁阻开关2转动时，n极磁场平行于磁阻开关2敏感方向的磁场分量超过低于释放点b
rp
时，磁阻开关2输出低电平，磁阻开关2与处理器21之间的电路断开，输出低电压脉冲信号。因此，当两个磁力件32随叶轮组件3循环转动时，磁阻开关2便可以稳定输出相互交错的矩形高低电压脉冲波形。
79.与现有技术中“磁体+霍尔传感器”的水流量传感器相比，本技术实施例提供的水流量传感器，采用两个磁力件32且一个磁力件32的n极朝外设置、另一个磁力件32的s极朝外设置，磁阻开关2采用双极性锁存传感开关，磁阻开关2受两个磁力件32的n/s磁场感应后可以输出交错的矩形脉冲波形，具有脉冲波形信号更稳定、检测水流量更精准的优点。
80.该水流量传感器具体但不限于用于燃气热水器、净水机、智能厨卫等电气设备的进水管路。
81.本实施例的可选方案中，两个磁力件32沿叶轮组件3的同一径向设置，且两个磁力件32关于叶轮组件3的中心对称。
82.具体的，如图1所示，将两个磁力件32沿叶轮组件3的同一径向设置，且将两个磁力件32设置成关于叶轮组件3的中心对称，这样首先能够确保叶轮组件3的整体重量分布更均与，叶轮组件3转动时不会产生转动偏心，其次当叶轮组件3以某一固定的速度转动时，两个磁力件32便能够以相同的时段间隔与磁阻开关2正对触发，这样磁阻开关2能够稳定输出相互交错且成周期分布矩形高低电压脉冲，从而使处理器21能够根据周期脉冲波形更精确的测算出水的流量大小。
83.本实施例的可选方案中，叶轮组件3包括叶轮31、连接件33和轮轴34；磁力件32对称设置于叶轮31的周部；连接件33一侧与叶轮31固定连接，另一侧开设有沉头孔；轮轴34一端活动插装于沉头孔，另一端与导流通道中的安装部11固定连接；其中，叶轮31转动时能够带动磁力件32、连接件33绕轮轴34转动。
84.具体的，如图1和图2所示，叶轮31与连接件33的固定连接方式具体可以采用超声波焊接固定。另外，轮轴34一端活动插装连接件33的沉头孔，为了使连接件33可以更好的绕轮轴34转动，沉头孔中可以设置一个球体或端面轴承或内孔轴承，以降低轮轴34与连接件33之间的转动摩擦力。另外，叶轮31和连接件33的直径可以设置成略小于阀体1的导流通道的孔径，具体可以设置将叶轮31、连接件33与导流通道分别设置成间隙配合，这样便于将二者安装于导流通道中。
85.上述叶轮组件3的具体设置方式，具有结构简单、方便安装、可以在水流冲击下稳定在导流通道中转动的优点。
86.本实施例的可选方案中，水流量传感器还包括橡胶垫4；安装部11开设有透水孔，且安装部11朝向叶轮组件3的一侧设置有安装台；橡胶垫4套装设置于安装台，并与透水孔间隔设置。
87.具体的，如图1和图2所示，在安装部11朝向叶轮组件3的一侧设置有安装台，将橡胶垫4套装设置于安装台并与安装部11中的透水孔间隔设置，这样当导流通道中水压过大、水流过于湍急时，水流会冲击橡胶垫4使之朝向透水孔产生的一定的形变，以减小橡胶垫4与透水孔之间的间距、降低安装部11中的透水孔的有效通水面积，从而当导流通道中出现大压力的情况下，通过橡胶垫4可以发挥稳压和限制流的作用。
88.本实施例的可选方案中，水流量传感器还包括导向轮5；导向轮5固定设置于导流通道中，且沿水流的流入方向，导向轮5对应设置于叶轮组件3的上游；导向轮5用于限定将要流入叶轮组件3的水流旋向。
89.具体的，如图1和图2所示，导向轮5的直径可以设置成略大于导流通道的孔径，具体可以将导向轮5与导流通道设置成过盈配合，这样将导向轮5压装于导流通道后即可实现导向轮5的限位固定。在导向轮5贯穿开设具有统一旋向的导流水道，这样当水流穿过导向轮5后便可以沿统一旋向流向叶轮组件3，从而使叶轮组件3可以在水流的冲击作用下更稳的单向转动。
90.本实施例的可选方案中，水流量传感器还包括分流板6；分流板6固定设置于导流通道中，且沿水流的流入方向，分流板6对应设置于导向轮5的上游；分流板6中开设有贯穿的分流孔，且分流孔与导向轮5的进水口对应。
91.具体的，如图1和图2所示，分流板6的直径也可以设置成略大于导流通道的孔径，具体也可以将分流板6与导流通道设置成过盈配合，这样将分流板6压装于导流通道后即可实现分流板6的限位固定。分流板6中的分流孔能够将水流进行均匀的分流，从而使水流可以更均匀的流向导向轮5的进水口，确保导向轮5中的导流水道都能够均匀的进水。
92.本实施例的可选方案中，水流量传感器还包括滤网组件7；滤网组件7固定设置于导流通道中，且沿水流的流入方向，滤网组件7对应设置于分流板6的上游。
93.具体的，如图1和图2所示，滤网组件7的直径也可以设置成略大于导流通道的孔径，具体也可以将滤网组件7与导流通道设置成过盈配合，这样将滤网组件7压装于导流通道后即可实现滤网组件7的限位固定。通过滤网组件7可以过滤水流的出现的大颗粒异物，避免异物随水流流入分流板6或导向轮5或叶轮组件3中造成堵塞的问题。
94.本实施例的可选方案中，滤网组件7包括第一滤网71和第二滤网72；其中，第一滤网71的周壁设置凸起卡头，第二滤网72的周壁设置有凹陷卡口；第一滤网71以凸起卡头对应卡接于凹陷卡口的方式塞装于第二滤网72。
95.具体的，如图1和图2所示，第一滤网71、第二滤网72均可以设置成一端开口的筒状，而且第二滤网72的滤孔孔径可以具体设置成大于第一滤网71的滤孔孔径，这样水流经过滤网组件7可以依次被第二滤网72、第一滤网71进行二次过滤。而且在第一滤网71的周壁设置凸起卡头、在第二滤网72的周壁设置有凹陷卡口，且第一滤网71能够通过凸起卡头对应卡接于凹陷卡口的方式部分地塞装于第二滤网72，这样在将第一滤网71、第二滤网72安装于阀体1的导流通道时，可以先将第一滤网71、第二滤网72先进行组装，再一并压装于导流通道中，从而可以方便安装。
96.本实施例的可选方案中，阀体1的外周部还设置有插装槽12；磁阻开关2安装于插装槽12，并与导流通道中的叶轮组件3间隔对应设置。
97.具体的，如图1和图2所示，在阀体1的外周部设置有插装槽12，且将磁阻开关2安装于插装槽12，这样磁阻开关2不会与导流通道水流进行直接接触，能够有效避免磁阻开关2出现锈蚀、受潮短路的问题。而且，磁阻开关2安装于插装槽12后可以进一步向插装槽12添加密封胶，将磁阻开关2稳定密封固定在插装槽12中。
98.另外，上述的插装槽12可以在阀体1加工制作时通过一体塑注塑工艺直接制作成型。
99.本实施例的可选方案中，磁阻开关2与处理器21通过放大电路电连接。
100.具体的，如图3所示，放大电路具体可以采用三极管放大电路，这样具有电流放大倍数大、输入阻抗高、输出阻抗低的优点，使处理器21能够更好的采集处理磁阻开关2的发出的脉冲信号。
101.以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术保护的范围之内。

技术特征：
1.一种水流量传感器，其特征在于，包括：阀体(1)，所述阀体(1)具有导流通道；叶轮组件(3)，设置于所述导流通道中且能够在所述导流通道中转动；磁阻开关(2)，设置于所述阀体(1)并与处理器(21)电连接，并沿所述叶轮组件(3)的径向与所述叶轮组件(3)对应设置；其中，所述叶轮组件(3)的周部至少设置两个磁力件(32)，且一个所述磁力件(32)的n极朝向所述叶轮组件(3)的外部设置，另一个所述磁力件(32)的s极朝向所述叶轮组件(3)的外部设置；所述磁力件(32)随所述叶轮组件(3)转动至与所述磁阻开关(2)平行正对时，所述磁力件(32)能够触发所述磁阻开关(2)突跳响应。2.根据权利要求1所述的水流量传感器，其特征在于，两个所述磁力件(32)沿所述叶轮组件(3)的同一径向设置，且两个所述磁力件(32)关于所述叶轮组件(3)的中心对称。3.根据权利要求1所述的水流量传感器，其特征在于，所述叶轮组件(3)包括：叶轮(31)，所述磁力件(32)对称设置于所述叶轮(31)的周部；连接件(33)，一侧与所述叶轮(31)固定连接，另一侧开设有沉头孔；轮轴(34)，一端活动插装于所述沉头孔，另一端与所述导流通道中的安装部(11)固定连接；其中，所述叶轮(31)转动时能够带动所述磁力件(32)、所述连接件(33)绕所述轮轴(34)转动。4.根据权利要求3所述的水流量传感器，其特征在于，所述水流量传感器还包括橡胶垫(4)；所述安装部(11)开设有透水孔，且所述安装部(11)朝向所述叶轮组件(3)的一侧设置有安装台；所述橡胶垫(4)套装设置于所述安装台，并与所述透水孔间隔设置。5.根据权利要求1所述的水流量传感器，其特征在于，所述水流量传感器还包括导向轮(5)；所述导向轮(5)固定设置于所述导流通道中，且沿水流的流入方向，所述导向轮(5)对应设置于所述叶轮组件(3)的上游；所述导向轮(5)用于限定将要流入所述叶轮组件(3)的水流旋向。6.根据权利要求5所述的水流量传感器，其特征在于，所述水流量传感器还包括分流板(6)；所述分流板(6)固定设置于所述导流通道中，且沿水流的流入方向，所述分流板(6)对应设置于所述导向轮(5)的上游；所述分流板(6)中开设有贯穿的分流孔，且所述分流孔与所述导向轮(5)的进水口对应。7.根据权利要求6所述的水流量传感器，其特征在于，所述水流量传感器还包括滤网组件(7)；所述滤网组件(7)固定设置于所述导流通道中，且沿水流的流入方向，所述滤网组件(7)对应设置于所述分流板(6)的上游。
8.根据权利要求7所述的水流量传感器，其特征在于，所述滤网组件(7)包括第一滤网(71)和第二滤网(72)；其中，所述第一滤网(71)的周壁设置凸起卡头，所述第二滤网(72)的周壁设置有凹陷卡口；所述第一滤网(71)以所述凸起卡头对应卡接于所述凹陷卡口的方式塞装于所述第二滤网(72)。9.根据权利要求1所述的水流量传感器，其特征在于，所述阀体(1)的外周部还设置有插装槽(12)；所述磁阻开关(2)安装于所述插装槽(12)，并与所述导流通道中的所述叶轮组件(3)间隔对应设置。10.根据权利要求1所述的水流量传感器，其特征在于，所述磁阻开关(2)与所述处理器(21)通过放大电路电连接。

技术总结
本申请涉及流量传感器技术领域，提供了一种水流量传感器，其包括阀体、叶轮组件和磁阻开关；阀体具有导流通道；叶轮组件设置于导流通道中且能够在导流通道中转动；磁阻开关设置于阀体并与处理器电连接，并沿叶轮组件的径向与叶轮组件对应设置；其中，叶轮组件的周部至少设置两个磁力件，且一个磁力件的N极朝向叶轮组件的外部设置，另一个磁力件的S极朝向叶轮组件的外部设置；磁力件随叶轮组件转动至与磁阻开关平行正对时，磁力件能够触发磁阻开关突跳响应。磁阻开关受两个磁力件的N/S磁场感应后可以输出交错的矩形脉冲波形，具有脉冲波形信号更稳定、检测水流量更精准的优点。检测水流量更精准的优点。检测水流量更精准的优点。


技术研发人员：请求不公布姓名
受保护的技术使用者：浙江三花智能控制股份有限公司
技术研发日：2022.01.26
技术公布日：2023/8/4