永磁磁悬浮涡轮传感结构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105865540A(43)申请公布日2016.08.17(21)申请号201610280304.7(22)申请日2016.04.28(71)申请人重庆市北碚区德宇仪表元件有限公司地址400000重庆市北碚区渔塘湾(72)发明人王清川(51)Int.Cl.G01F1/22(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称永磁磁悬浮涡轮传感结构(57)摘要本发明公开了一种永磁磁悬浮涡轮传感结构，包括信号采集仓与固定在该信号采集仓上的信号处理仓，在所述信号采集仓内通过中心架固定有轴向受力磁悬浮轴承，在所述轴向受力磁悬浮轴承的外壁上设置有涡轮，在该涡轮远离所述轴向受力磁悬浮轴承的端部上均安装有信号采集磁钢，所述信号处理仓内分别装设有霍尔开关与信号处理电路，其中所述霍尔开关与所述信号采集磁钢相适应。其显著效果是：运用永磁磁悬浮技术，不存在因接触产生的摩擦力，涡轮转动极为灵活，提高了传感器的测量精度；对测量环境清洁度要求不高，无需润滑和清洁，工作稳定可靠，长时间使用无需维护，制造成本和使用成本均不高，适合大范围推广。CN105865540ACN105865540A权利要求书1/1页1.一种永磁磁悬浮涡轮传感结构，其特征在于：包括信号采集仓(1)与固定在该信号采集仓(1)上的信号处理仓(2)，在所述信号采集仓(1)内通过中心架(3)固定有轴向受力磁悬浮轴承(4)，在所述轴向受力磁悬浮轴承(4)的外壁上设置有涡轮(5)，在该涡轮(5)远离所述轴向受力磁悬浮轴承(4)的端部上均安装有信号采集磁钢(6)，所述信号处理仓(2)内分别装设有霍尔开关(7)与信号处理电路(8)，其中所述霍尔开关(7)与所述信号采集磁钢(6)相适应。2.根据权利要求1所述的永磁磁悬浮涡轮传感结构，其特征在于：所述轴向受力磁悬浮轴承(4)包括转动连接在所述中心架(3)上的轴芯(41)，在该轴芯(41)的外壁上并排设置有第一内磁环(42)、第二内磁环(43)，在所述轴芯(41)的外侧套设有轴套(44)，所述轴芯(41)的自由端设有位于该轴芯(41)中心线上的顶尖(45)，所述顶尖(45)伸入所述轴套(44)并顶靠在轴套(44)端部的中心，在所述轴套(44)上还并排设有与所述第一内磁环(42)、第二内磁环(43)分别对应的第一外磁环(46)、第二外磁环(47)。3.根据权利要求2所述的永磁磁悬浮涡轮传感结构，其特征在于：所述轴套(44)顶靠所述顶尖(45)的一端设有可调整所述轴芯(41)轴向位置的调节件(48)，且该调节件(48)可绕所述轴芯(41)的中心线为轴旋转，所述顶尖(45)顶靠在该调节件(48)的中心。4.根据权利要求2所述的永磁磁悬浮涡轮传感结构，其特征在于：所述第一内磁环(42)、第二内磁环(43)、第一外磁环(46)以及第二外磁环(47)的同侧均为S级或N级。5.根据权利要求2或4所述的永磁磁悬浮涡轮传感结构，其特征在于：所述第一内磁环(42)、第二内磁环(43)之间以及所述第一外磁环(46)、第二外磁环(47)之间均设有软铁环(49)。6.根据权利要求2或3所述的永磁磁悬浮涡轮传感结构，其特征在于：所述顶尖(45)的中心嵌设有可自由转动且顶靠在所述轴套(44)中心的滚珠(410)。2CN105865540A说明书1/3页永磁磁悬浮涡轮传感结构技术领域[0001]本发明涉及到涡轮流量计技术领域，具体地说，是一种永磁磁悬浮涡轮传感结构。背景技术[0002]目前，采用涡轮转子传感器制作的涡轮流量计和流速仪因其测量精度高，价格便宜，耐压高，工作稳定而大量应用于各种测量领域。而在涡轮流量计和流速仪的流速传感器中最关键的环节是尽可能地使涡轮转动灵活，运用最广泛的是用高精度的轴承或顶针来支撑涡轮随流体转动，因此要求轴承或顶针的摩擦系数尽量小。[0003]然而，要达到这样的效果轴承或顶针精度就要求很高，也需要有充分的润滑。这样就出现了一些弊端：轴承或顶针精度越高其间隙就越小，很小的杂质就会卡住使涡轮转动受到影响，对使用环境的清洁度要求高，而且需要设置一套润滑机构，润滑油也需要经常更换，维护成本很高。这样的结构会在测量中产生很多影响测量精度的不确定因素。[0004]近年来出现一种用电磁悬浮应用于此类传感器中的新技术，能很好的解决影响涡轮转动灵活度的问题。但是电磁线圈需要持续不断的供电，一旦断电或供电不足涡轮就无法悬浮，传感器将不能工作，此时的传感器继续运行就会损坏；持续工作的电磁线圈寿命短功耗大；制造成本也大大高于传统轴或顶针式传感器。虽然使用了电磁磁悬浮技术的涡轮转子传感器解决了此类传感器的部分技术难题，但也产生不少新的故障因素，所以此类传感器技术存在较大的技术缺陷，不适合大范围推