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CN115014449A - 一种氢气流量检测传感器装置 - Google Patents

一种氢气流量检测传感器装置 Download PDF

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CN115014449A
CN115014449A CN202210946790.7A CN202210946790A CN115014449A CN 115014449 A CN115014449 A CN 115014449A CN 202210946790 A CN202210946790 A CN 202210946790A CN 115014449 A CN115014449 A CN 115014449A
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laser
hydrogen
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CN202210946790.7A
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周心怡
何鹏
刘光春
涂维党
敬一枫
李太斌
陈敏
袁志镭
马星
张冲
程莹
粟丽蓉
郭荣鑫
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Sichuan Huaneng Hydrogen Technology Co Ltd
Original Assignee
Sichuan Huaneng Hydrogen Technology Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种氢气流量检测传感器装置，包括检测管，所述检测管的一端为氢气进气管，所述检测管的另一端为氢气排气管，所述检查管内设置有气流涡轮组件，所述检测管的外壁设置有涡轮转动检测装置，所述涡轮转动检测装置的检测端位于所述检测管外检测所述气流蜗轮组件的转动。与现有技术相比，本发明的涡轮直接经流动的气体推动转动，而检测涡轮转动的装置通过光电检测，检测涡轮的转动不具有齿轮连接结构，无接触检测，从而不造成涡轮的阻力，从而提高流量的检测准确度，减小误差，此外，科学的设计止回阀，不仅能够防止气体回流、压力变化而导致的流量检测不准确的情况，提高流量检测准确度。

Description

一种氢气流量检测传感器装置
技术领域
本发明涉及一种氢气计量装置，尤其涉及一种氢气流量检测传感器装置。
背景技术
氢气常温常压下，是一种极易燃烧的气体。无色透明、无臭无味且难溶于水的气体。氢气是世界上已知的密度最小的气体，氢气可作为飞艇、氢气球的填充气体，也可以作为燃料，而氢气的使用、输送需要计量，现有技术中的氢气流量检测传感器大多采用直接与气体接触，例如涡轮直接与氢气接触，而通过涡轮带动齿轮连杆转动，从而通过转速来判断流量，但齿轮传动需要消耗一定的摩擦力等机械动力，会产生一定的阻力，导致检测流量的误差较大，因此，存在改进空间。
发明内容
本发明的目的是要提供一种氢气流量检测传感器装置。
为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：
本发明包括检测管，所述检测管的一端为氢气进气管，所述检测管的另一端为氢气排气管，所述检测管内设置有气流涡轮组件，所述检测管的外壁设置有涡轮转动检测装置，所述涡轮转动检测装置的检测端位于所述检测管外检测所述气流涡轮组件的转动。
进一步，所述气流涡轮组件由气流蜗轮叶片、涡轮转轴支架和涡轮叶片转轴组成，所述涡轮转轴支架为两个，两个所述涡轮转轴支架固定设置于所述检测管内，所述涡轮叶片转轴的两端分别与两个所述涡轮转轴支架之间转动连接，所述气流蜗轮叶片固定设置于所述涡轮叶片转轴的外壁一段上，所述涡轮叶片转轴的另一段与所述涡轮转动检测装置的检测端连接。
进一步，所述涡轮转动检测装置由激光投射通孔、激光发射光源、激光接收装置、激光发射透镜组组成，所述激光投射通孔设置于所述涡轮叶片转轴上，所述激光投射通孔为多个，多个所述激光投射通孔设置于所述涡轮叶片转轴的外壁，多个所述激光投射通孔贯穿所述涡轮叶片转轴的横截面，所述激光发射透镜组的光源输出端与所述检测管的外壁固定连接，所述激光接收装置固定设置于所述检测管的外壁，所述激光接收装置设置于所述激光发射透镜组的对侧面，所述激光发射透镜组的光源穿过所述激光投射通孔与所述激光接收装置对接，所述激光发射透镜组的另一端与所述激光发射光源的光源输出端连接。
作为改进，所述涡轮叶片转轴位于氢气排气管的一段设置有叶片转轴锥形段，所述气流蜗轮叶片固定设置于所述叶片转轴锥形段的外壁。
优选的，所述检测管的管壁上位于所述激光发射透镜组的位置设置有透镜组隔离镜片，所述检测管的管壁上位于所述激光接收装置的位置设置有接收装置隔离镜片。
作为改进，所述检测管内位于所述氢气进气管与气流涡轮组件的进口之间设置有止回阀装置。
具体地，所述止回阀装置由气体通断阀座、阀芯复位连杆、阀芯复位弹簧和阀座开闭阀芯组成，所述气体通断阀座固定设置于所述检测管内，所述阀芯复位连杆的一端穿过所述气体通断阀座的中部与所述阀座开闭阀芯固定连接，所述阀座开闭阀芯的边缘与所述气体通断阀座之间可开闭密封连接，所述阀芯复位连杆的另一端与阀芯复位弹簧的一端连接，所述阀芯复位弹簧的另一端与所述气体通断阀座连接。
优选的，还设置有外壳体，所述检测管的中段和所述涡轮转动检测装置均包覆设置于所述外壳体内，所述外壳体外设置有发射光源接线端子和接收装置接线端子，所述发射光源接线端子和所述接收装置接线端子与所述涡轮转动检测装置电性连接。
本发明的有益效果是：
本发明是一种氢气流量检测传感器装置，与现有技术相比，本发明的涡轮直接经流动的气体推动转动，而检测涡轮转动的装置通过光电检测，检测涡轮的转动不具有齿轮连接结构，无接触检测，从而不造成涡轮的阻力，从而提高流量的检测准确度，减小误差，此外，科学的设计止回阀，不仅能够防止气体回流、压力变化而导致的流量检测不准确的情况，提高流量检测准确度，具有推广应用的价值。
附图说明
图1是本发明的剖面结构示意图；
图2是本发明的涡轮转轴支架结构示意图；
图3是本发明的外部结构示意图。
图中：氢气进气管1、氢气排气管2、气流蜗轮叶片3、激光投射通孔4、激光发射光源5、激光接收装置6、激光发射透镜组7、透镜组隔离镜片8、接收装置隔离镜片9、涡轮转轴支架10、涡轮叶片转轴11、叶片转轴锥形段12、发射光源接线端子13、接收装置接线端子14、气体通断阀座15、阀芯复位连杆16、阀芯复位弹簧17、阀座开闭阀芯18、外壳体19。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
如图1-3所示：本发明包括检测管，所述检测管的一端为氢气进气管1，所述检测管的另一端为氢气排气管2，所述检测管内设置有气流涡轮组件，所述检测管的外壁设置有涡轮转动检测装置，所述涡轮转动检测装置的检测端位于所述检测管外检测所述气流涡轮组件的转动。
进一步，所述气流涡轮组件由气流蜗轮叶片3、涡轮转轴支架10和涡轮叶片转轴11组成，所述涡轮转轴支架10为两个，两个所述涡轮转轴支架10固定设置于所述检测管内，所述涡轮叶片转轴11的两端分别与两个所述涡轮转轴支架10之间转动连接，所述气流蜗轮叶片3固定设置于所述涡轮叶片转轴11的外壁一段上，所述涡轮叶片转轴11的另一段与所述涡轮转动检测装置的检测端连接。
进一步，所述涡轮转动检测装置由激光投射通孔4、激光发射光源5、激光接收装置6、激光发射透镜组7组成，所述激光投射通孔4设置于所述涡轮叶片转轴11上，所述激光投射通孔4为多个，多个所述激光投射通孔4设置于所述涡轮叶片转轴11的外壁，多个所述激光投射通孔4贯穿所述涡轮叶片转轴11的横截面，所述激光发射透镜组7的光源输出端与所述检测管的外壁固定连接，所述激光接收装置6固定设置于所述检测管的外壁，所述激光接收装置6设置于所述激光发射透镜组7的对侧面，所述激光发射透镜组7的光源穿过所述激光投射通孔4与所述激光接收装置6对接，所述激光发射透镜组7的另一端与所述激光发射光源5的光源输出端连接。
作为改进，所述涡轮叶片转轴11位于氢气排气管2的一段设置有叶片转轴锥形段12，所述气流蜗轮叶片3固定设置于所述叶片转轴锥形段12的外壁。
优选的，所述检测管的管壁上位于所述激光发射透镜组7的位置设置有透镜组隔离镜片8，所述检测管的管壁上位于所述激光接收装置6的位置设置有接收装置隔离镜片9。
作为改进，所述检测管内位于所述氢气进气管1与气流涡轮组件的进口之间设置有止回阀装置。
具体地，所述止回阀装置由气体通断阀座15、阀芯复位连杆16、阀芯复位弹簧17和阀座开闭阀芯18组成，所述气体通断阀座15固定设置于所述检测管内，所述阀芯复位连杆16的一端穿过所述气体通断阀座15的中部与所述阀座开闭阀芯18固定连接，所述阀座开闭阀芯18的边缘与所述气体通断阀座15之间可开闭密封连接，所述阀芯复位连杆16的另一端与阀芯复位弹簧17的一端连接，所述阀芯复位弹簧17的另一端与所述气体通断阀座15连接。
优选的，还设置有外壳体19，所述检测管的中段和所述涡轮转动检测装置均包覆设置于所述外壳体19内，所述外壳体19外设置有发射光源接线端子13和接收装置接线端子14，所述发射光源接线端子13和所述接收装置接线端子14与所述涡轮转动检测装置电性连接。
本发明的工作原理如下：
本发明使用时，氢气经氢气进气管1进入检测管，经氢气排气管2排出，当气体进入氢气进气管1时，会有一定的压力，从而阀座开闭阀芯18在压力下降阀座开闭阀芯18与气体通断阀座15分离，从而使气体进入检测管中，当停止供气时，阀座开闭阀芯18在阀芯复位弹簧17的作用力下降气体通断阀座15与阀座开闭阀芯18之间关闭，防止气体回流，保证检测准确度，当气体经过检测管时，气体流动接触气流蜗轮叶片3，则使得气流蜗轮叶片3带动涡轮叶片转轴11转动，在气流蜗轮叶片3上设置叶片转轴锥形段12改变气流的体积，使得气体能够更好的推动气流蜗轮叶片3，涡轮叶片转轴11上设置激光投射通孔4，通过发射光源接线端子13与激光发射光源5提供供电控制，激光发射光源5的发光通过激光发射透镜组7聚光后发射到激光接收装置6，光线需要穿过激光投射通孔4才能投射到激光接收装置6上，随着涡轮叶片转轴11的转动，激光接收装置6不断接收和遮挡激光发射光源5发出的光线，信号从接收装置接线端子14输出，信号接收设备通过激光接收装置6接收光线的通断次数而判断涡轮叶片转轴11的转动量，从而计算气体流量。
本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种氢气流量检测传感器装置，其特征在于：包括检测管，所述检测管的一端为氢气进气管（1），所述检测管的另一端为氢气排气管（2），所述检测管内设置有气流涡轮组件，所述检测管的外壁设置有涡轮转动检测装置，所述涡轮转动检测装置的检测端位于所述检测管外检测所述气流涡轮组件的转动。
2.根据权利要求1所述的氢气流量检测传感器装置，其特征在于：所述气流涡轮组件由气流蜗轮叶片（3）、涡轮转轴支架（10）和涡轮叶片转轴（11）组成，所述涡轮转轴支架（10）为两个，两个所述涡轮转轴支架（10）固定设置于所述检测管内，所述涡轮叶片转轴（11）的两端分别与两个所述涡轮转轴支架（10）之间转动连接，所述气流蜗轮叶片（3）固定设置于所述涡轮叶片转轴（11）的外壁一段上，所述涡轮叶片转轴（11）的另一段与所述涡轮转动检测装置的检测端连接。
3.根据权利要求2所述的氢气流量检测传感器装置，其特征在于：所述涡轮转动检测装置由激光投射通孔（4）、激光发射光源（5）、激光接收装置（6）、激光发射透镜组（7）组成，所述激光投射通孔（4）设置于所述涡轮叶片转轴（11）上，所述激光投射通孔（4）为多个，多个所述激光投射通孔（4）设置于所述涡轮叶片转轴（11）的外壁，多个所述激光投射通孔（4）贯穿所述涡轮叶片转轴（11）的横截面，所述激光发射透镜组（7）的光源输出端与所述检测管的外壁固定连接，所述激光接收装置（6）固定设置于所述检测管的外壁，所述激光接收装置（6）设置于所述激光发射透镜组（7）的对侧面，所述激光发射透镜组（7）的光源穿过所述激光投射通孔（4）与所述激光接收装置（6）对接，所述激光发射透镜组（7）的另一端与所述激光发射光源（5）的光源输出端连接。
4.根据权利要求2所述的氢气流量检测传感器装置，其特征在于：所述涡轮叶片转轴（11）位于氢气排气管（2）的一段设置有叶片转轴锥形段（12），所述气流蜗轮叶片（3）固定设置于所述叶片转轴锥形段（12）的外壁。
5.根据权利要求3所述的氢气流量检测传感器装置，其特征在于：所述检测管的管壁上位于所述激光发射透镜组（7）的位置设置有透镜组隔离镜片（8），所述检测管的管壁上位于所述激光接收装置（6）的位置设置有接收装置隔离镜片（9）。
6.根据权利要求1所述的氢气流量检测传感器装置，其特征在于：所述检测管内位于所述氢气进气管（1）与气流涡轮组件的进口之间设置有止回阀装置。
7.根据权利要求6所述的氢气流量检测传感器装置，其特征在于：所述止回阀装置由气体通断阀座（15）、阀芯复位连杆（16）、阀芯复位弹簧（17）和阀座开闭阀芯（18）组成，所述气体通断阀座（15）固定设置于所述检测管内，所述阀芯复位连杆（16）的一端穿过所述气体通断阀座（15）的中部与所述阀座开闭阀芯（18）固定连接，所述阀座开闭阀芯（18）的边缘与所述气体通断阀座（15）之间可开闭密封连接，所述阀芯复位连杆（16）的另一端与阀芯复位弹簧（17）的一端连接，所述阀芯复位弹簧（17）的另一端与所述气体通断阀座（15）连接。
8.根据权利要求1所述的氢气流量检测传感器装置，其特征在于：还设置有外壳体（19），所述检测管的中段和所述涡轮转动检测装置均包覆设置于所述外壳体（19）内，所述外壳体（19）外设置有发射光源接线端子（13）和接收装置接线端子（14），所述发射光源接线端子（13）和所述接收装置接线端子（14）与所述涡轮转动检测装置电性连接。
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