直齿轮液体流量检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及流量检测设备技术领域，尤其是涉及一种直齿轮液体流量检测装置。


背景技术：

2.高压液压系统或液体输送系统需要进行精准的测量，以保证数据的可靠性。目前只有部分机构以及院校的实验室在特定条件下能够进行精准的液体测量，一旦边界条件发生变化，则其测量精度和重复精度均会出现偏差。
3.直齿轮流量计配合精度高，理论上可以测量任何液体。流动的液体推动齿轮沿自身转轴旋转，每个齿动作时，通过外置的流量计检测传感器读取齿形脉冲，每个脉冲对应一个精准的被测液体体积；当连续液体流过，通过统计单位时间内的脉冲数量，即可以得出当下的液体流量。直齿轮流量计是通过计量两个正圆齿轮转动的齿数n，乘以齿槽与侧壁面形成的容积v来计算流量。为了提高计量精度或小流量下的检测精度，需要减小容积v，结构上需要减小齿形的面积，导致非接触式的传感器无法检测到齿轮转动或者发生漏齿的情况，从而影响流量计的流量检测精度。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术的目的在于提供一种直齿轮液体流量检测装置，以解决现有的齿轮流量计在进行流量检测时，传感器存在无法检测到齿轮转动或漏齿的情况，从而影响流量计的流量检测精度的问题。
5.本实用新型提供了一种直齿轮液体流量检测装置，所述直齿轮液体流量检测装置包括：
6.齿轮组件，包括啮合传动的齿轮件，所述齿轮件的端面上设置有磁体组件，在处于转动状态下的所述齿轮件的非轴线位置处，所述磁体组件形成的磁场具有变化的磁感应强度；
7.检测组件，与所述磁体组件对应设置，以检测处于转动状态下的所述齿轮组件的磁感应强度变化，从而得到所述齿轮件准确的转动圈数和/或角度。
8.优选地，在所述齿轮组件的转动状态下，所述检测组件检测到所述磁场的磁感应强度呈波浪状曲线分布；所述波浪状曲线形成有多个波峰和多个波谷，每个所述波峰和每个所述波谷分别与所述齿轮件端面的不同位置对应，使得所述检测组件依据所述齿轮件转动到某个所述波峰或所述波谷对应的位置，来判定所述齿轮件的转动圈数和/或角度。
9.优选地，所述磁体组件包括具有两极性的磁体，所述磁体的两端部分别形成为n极和s极；所述齿轮件面向所述检测组件的端面形成有供所述磁体嵌入的凹槽，所述磁体靠近所述检测组件的端部形成为n极或s极。
10.优选地，所述磁体设置有多个，多个所述磁体的极性交替设置，使得多个相邻设置的所述磁体彼此互相吸引，以形成连通的磁感应强度曲线；沿所述检测组件所在平面，方向
相同的且用于表示磁感应强度方向的磁感线连成类正弦曲线状。
11.优选地，多个所述磁体以所述齿轮件的轴线为圆心呈环形均布，所述磁体与所述齿轮件的轮齿一一对应设置。
12.优选地，所述齿轮组件包括多个彼此啮合的所述齿轮件，至少一个所述齿轮件的端面设置有所述磁体组件；
13.所述检测组件与设置有所述磁体组件的所述齿轮件一一对应，且所述检测组件与所述磁体组件设置在所述齿轮件的同侧。
14.优选地，所述直齿轮液体流量检测装置还包括用于容置所述齿轮组件和所述检测组件的箱体；所述箱体形成有密闭的容纳腔，以供液体流通，所述齿轮组件设置在所述容纳腔的内部；所述箱体还形成有用于容置所述检测组件的检测腔，所述检测腔与所述容纳腔分隔且形成有预定间距。
15.优选地，所述箱体形成为分体式结构，分体式结构的所述箱体包括层叠贴合设置的第一箱体、第二箱体和第三箱体；
16.所述第二箱体形成为环状结构，所述第一箱体的端面、所述第二箱体的环壁和所述第三箱体的端面共同围成所述容纳腔，嵌设于所述容纳腔的所述齿轮件的两端面分别与所述第一箱体的端面和所述第三箱体的端面贴合；
17.嵌设于所述容纳腔的所述磁体组件与所述第一箱体的端面贴合，所述第一箱体背向所述磁体组件的端面向其主体内部凹陷，以形成所述检测腔，所述检测腔形成为盲孔结构，所述盲孔结构的孔底与所述磁体组件之间形成所述预定间距。
18.优选地，所述检测组件包括保护壳以及设置在所述保护壳内的感应件和芯片；所述保护壳的外壁与所述检测腔仿形贴合，所述感应件与所述芯片电连接，所述检测组件应用霍尔式检测原理。
19.优选地，所述齿轮件形成为正圆齿轮，所述齿轮件的啮合处的两侧分别形成有入液口和出液口，所述齿轮组件转动使得液体由所述入液口挤压至所述出液口。
20.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
21.本实用新型的直齿轮液体流量检测装置，在齿轮表面设置磁感应强度变化的磁体组件，液体推动齿轮转动时，磁体组件与齿轮一同转动，使得检测组件检测到的磁感应强度是变化的，因此能够准确判断出齿轮的转动圈数和/或角度，以避免出现无法检测或漏检的情况发生，从而提升直齿轮液体流量检测装置对液体流量检测的精确性和准确性。
22.为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本实用新型的实施例提供的直齿轮液体流量检测装置的结构示意图；
25.图2为本实用新型的实施例提供的直齿轮液体流量检测装置在另一视角下的结构
示意图；
26.图3为图2中a处结构剖视图；
27.图4为本实用新型的实施例提供的直齿轮液体流量检测装置中设置有磁体组件的齿轮件结构示意图；
28.图5为本实用新型的实施例提供的直齿轮液体流量检测装置的磁体组件形成的磁感应强度示意图。
29.图标：10-齿轮组件；11-齿轮件；12-齿轮轴；13-轴承；20-磁体组件；21-磁体；30-检测组件；31-保护壳；32-感应件；33-芯片；40-箱体；41-第一箱体；42-第二箱体；43-第三箱体；44-导向部；45-安装部；46-密封部；50-紧固件。
具体实施方式
30.提供以下具体实施方式以帮助读者获得对这里所描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在理解本技术的公开内容之后，这里所描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改及等同物将是显而易见的。例如，这里所描述的操作的顺序仅仅是示例，其并不限于这里所阐述的顺序，而是除了必须以特定顺序发生的操作之外，可做出在理解本技术的公开内容之后将是显而易见的改变。此外，为了提高清楚性和简洁性，可省略本领域中已知的特征的描述。
31.这里所描述的特征可以以不同的形式实施，并且不应被解释为局限于这里所描述的示例。更确切地说，已经提供了这里所描述的示例仅用于示出在理解本技术的公开内容之后将是显而易见的实现这里描述的方法、设备和/或系统的诸多可行方式中的一些方式。
32.在整个说明书中，当元件(诸如，层、区域或基板)被描述为“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件、“结合到”另一元件、“在”另一元件“之上”或“覆盖”另一元件时，其可直接“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件、“结合到”另一元件、“在”另一元件“之上”或“覆盖”另一元件，或者可存在介于它们之间的一个或更多个其他元件。相比之下，当元件被描述为“直接在”另一元件“上”、“直接连接到”另一元件、“直接结合到”另一元件、“直接在”另一元件“之上”或“直接覆盖”另一元件时，可不存在介于它们之间的其他元件。
33.如在此所使用的，术语“和/或”包括所列出的相关项中的任何一项和任何两项或更多项的任何组合。
34.尽管可在这里使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各个构件、组件、区域、层或部分，但是这些构件、组件、区域、层或部分不受这些术语所限制。更确切地说，这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分相区分。因此，在不脱离示例的教导的情况下，这里所描述的示例中所称的第一构件、组件、区域、层或部分也可被称为第二构件、组件、区域、层或部分。
35.为了易于描述，在这里可使用诸如“在
……
之上”、“上部”、“在
……
之下”和“下部”的空间关系术语，以描述如附图所示的一个元件与另一元件的关系。这样的空间关系术语意图除了包含在附图中所描绘的方位之外，还包含装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的装置被翻转，则被描述为相对于另一元件位于“之上”或“上部”的元件随后将相对于另一元件位于“之下”或“下部”。因此，术语“在
……
之上”根据装置的空间方位而包括“在
……
之上”和“在
……
之下”两种方位。所述装置还可以以其他方式定位(例如，旋转90
度或处于其他方位)，并将对在这里使用的空间关系术语做出相应的解释。
36.在此使用的术语仅用于描述各种示例，并非用于限制本公开。除非上下文另外清楚地指明，否则单数的形式也意图包括复数的形式。术语“包括”、“包含”和“具有”列举存在的所陈述的特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合，但不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合。
37.由于制造技术和/或公差，可出现附图中所示的形状的变化。因此，这里所描述的示例不限于附图中所示的特定形状，而是包括在制造期间出现的形状上的改变。
38.这里所描述的示例的特征可按照在理解本技术的公开内容之后将是显而易见的各种方式进行组合。此外，尽管这里所描述的示例具有各种各样的构造，但是如在理解本技术的公开内容之后将显而易见的，其他构造是可能的。
39.根据本实用新型提供一种直齿轮液体流量检测装置，其包括齿轮组件10、磁体组件20以及检测组件30。
40.在下文中，将描述根据本实施例的直齿轮液体流量检测装置的上述部件的具体结构。
41.在本实施例中，如图1至图5所示，齿轮组件10包括啮合传动的齿轮件11以及与齿轮件11装配的齿轮轴12，齿轮件11能够以齿轮轴12为轴心转动；齿轮件11与齿轮轴12之间还设置有轴承13，以对齿轮进行支撑，轴承13可以设置两个，两个轴承13分别与齿轮件11的两端面对应设置；齿轮件11优选地形成为正圆齿轮，以保证齿轮组件10在转动的任一瞬时状态下均形成有啮合的轮齿，以提升检测组件30的流量检测精度。
42.在本实施例中，如图1至图3所示，检测组件30包括保护壳31以及设置在保护壳31内的感应件32和芯片33；保护壳31的外壁与检测腔仿形贴合，以保证检测组件30与箱体40安装牢固；感应件32与芯片33电连接，检测组件30应用霍尔式检测原理来检测齿轮件11转过的齿数；对应的，感应件32形成为霍尔传感器，芯片33形成为霍尔芯片，以对霍尔传感器检测到的数据进行存储和处理；数据通过上位机采集计算便能够得到精确的流量数据。
43.在本实施例中，如图1至图5所示，齿轮件11的端面上设置有磁体组件20，磁体组件20形成的磁场具有变化的磁感应强度；检测组件30与磁体组件20对应设置，以检测处于转动状态下的齿轮组件10的磁感应强度变化，从而得到齿轮件11准确的转动圈数和/或角度。当液体流入齿轮组件10时，推动啮合的齿轮件11转动，齿轮件11带动磁体组件20形成的磁场一同转动，由于在齿轮组件10的转动状态下，齿轮件11上的任意非轴线位置处磁场的磁感应强度为变化的，使得检测组件30检测到的参数为不断变化的数值，即检测组件30的信号端口中形成高低电平，从而分析和计算出齿轮件11准确的转动圈数和/或角度，进而得出准确的流量参数。
44.需要说明的是，齿轮组件10优选为尺寸相等、轮齿齿数相同的齿轮件11啮合传动，以提升液体流量检测的准确性。
45.在本实施例中，如图1至图5所示，齿轮组件10包括多个彼此啮合的齿轮件11，至少一个齿轮件11的端面设置有磁体组件20；检测组件30与设置有磁体组件20的齿轮件11一一对应，且检测组件30与磁体组件20设置在齿轮件11的同侧。在优选的实施方式中，齿轮组件10包括两个彼此啮合的齿轮件11，当其中任一齿轮件11的端面上设置磁体组件20时，检测组件30设置为一个，通过检测一个齿轮件11转动圈数和/或角度即可测出液体流量；当两个
齿轮件11的端面均设置有磁体组件20时，检测组件30对应的设置为两个，两个检测组件30分别检测其对应的齿轮件11转动圈数和/或角度，在实现检测的同时两个检测组件30检测出来的参数还可以进行校验，如此提升检测结果的精确性。
46.需要说明的是，当磁体组件20和检测组件30的数量均为两个时，磁体组件20设置在齿轮组件10长度方向上的两端部，以避免两个检测组件30距离过近、检测范围相互影响，导致检测精度下降。
47.与之形成对比的是，现有齿轮流量计设置有多个检测装置，而本技术设置一个检测组件30时，便能够实现高精度的流量测量。
48.为了提升检测结果的精度，在本实施例中，如图1、图4和图5所示，在齿轮组件10的转动状态下，检测组件30检测到变化的磁感应强度呈波浪状曲线分布，波浪状曲线形成有多个波峰和多个波谷，每个波峰和每个波谷分别与齿轮件11端面的不同位置对应，使得检测组件30依据齿轮件11转动到某个波峰或波谷对应的位置，来判定齿轮件11的转动圈数和/或角度，即随着齿轮件11转动，检测组件30检测到的磁感应强度的大小呈增大-减小-增大-减小(或减小-增大-减小-增大)的循环模式，使得检测组件30可以依据磁感应强度的情况(如检测出的峰值，即波峰或波谷位置的磁感应强度)来判断齿轮件11的旋转位移量，从而精确地计算出液力的流量。
49.为了得到呈波浪状曲线分布的磁感应强度，在本实施例中，如图1、图4和图5所示，磁体组件20包括具有两极性的磁体21，磁铁可以选用铁、钴、镍等材料制得并对其进行充磁，充磁后的磁体21的两端部分别形成为n极和s极；齿轮件11面向检测组件30的端面形成有供磁体21嵌入的凹槽，磁体21靠近检测组件30的端部形成为n极或s极。磁体21与凹槽的形状相适配，以保证磁体21牢固地安装于齿轮件11，凹槽的深度与磁体21的高度相适配，使得磁体21的端面与齿轮件11的端面平齐。
50.需要说明的是，在优选的实施方式中，磁感应强度呈规则的波浪状曲线分布，以提升检测组件30的检测精确度。此外，能够使得磁感应强度形成规则的波浪状曲线分布的磁体组件20可以设置为一个圆环结构，在圆环结构的高度方向上进行充磁，充磁的方向不同使得磁体组件20面向检测组件30的一端可以形成为n极或s极；沿圆环结构的高度进行正向和反向充磁，使得圆环结构上形成多处n极部和s极部，n极部和s极部交叉设置在圆环结构上且各部分的充磁量相等，即可使得磁体组件20形成规则的呈波浪状曲线分布的磁感应强度。
51.为了制备方便、节约成本，在本实施例中，如图1和图4所示，磁体21设置有多个，多个磁体21的极性交替设置，使得多个相邻设置的磁体21彼此互相吸引，以形成连通的磁感应强度曲线；在优选的实施方式中，如图5所示，多个磁体21的尺寸和充磁量一致，使得沿检测组件30所在平面，方向相同的且用于表示磁感应强度方向的磁感线连成类正弦曲线状，需要说明的是，方向相同表示相邻磁体21的n极和s极相互吸引能够连成曲线；类正弦曲线状仅表示曲线呈上下波动状。
52.需要进一步说明的是，磁感线并不真实存在，是为了表示出磁感应强度而引入的概念，磁感线的疏密反映磁感应强度的大小，磁感线的方向反映磁感应强度的方向。
53.在优选的实施方式中，如图4所示，多个磁体21以齿轮件11的轴线为圆心呈环形均布，磁体21与齿轮件11的轮齿一一对应设置，使得检测组件30每检测到磁感应强度的峰值
(峰值包括最大值和最小值)时，即表明齿轮件11转过一个轮齿的位移量，因此检测组件30可以统计齿轮件11转过总齿数，来进一步地提升流量检测的精度。
54.需要说明的是，多个磁体21可以设置在轮齿上或齿轮的端面上，设置在齿轮的端面上能够避免在轮齿设置开槽，从而保证齿轮件11的强度、提升齿轮件11的使用寿命。此外，由于齿轮轴12与齿轮件11一同转动，多个磁体21还可以设置在齿轮轴12上，且检测组件30与齿轮轴12上的磁体21对应。
55.在本实施例中，如图1至图3所示，直齿轮液体流量检测装置还包括用于容置齿轮组件10和检测组件30的箱体40；箱体40形成有密闭的容纳腔，以供液体流通，齿轮组件10设置在容纳腔的内部；箱体40还形成有用于容置检测组件30的检测腔，检测腔与容纳腔分隔且形成有预定间距，预定间距保证检测组件30能够检测到磁感应强度且能够检测出磁感应强度的变化，从而实现液体流量的高精度测量。
56.需要说明的是，预定间距的设定值与磁体组件20形成的磁感应强度大小相关，只要保证检测组件30能够检测到磁感应强度且检测出磁感应强度的变化即可。
57.为了便于装配，在本实施例中，如图1至图3所示，箱体40形成为分体式结构，分体式结构的箱体40包括层叠贴合设置的第一箱体41、第二箱体42和第三箱体43，即第二箱体42夹设在第一箱体41与第三箱体43之间；第二箱体42形成为环状结构，第一箱体41的端面、第二箱体42的环壁和第三箱体43的端面共同围成容纳腔，嵌设于容纳腔的齿轮件11的两端面分别与第一箱体41的端面和第三箱体43的端面贴合。
58.为了提升容纳腔的密封性，如图1和图3所示，箱体40上还设置有环绕于容纳腔外缘的密封部46，密封部46形成为环状结构且分别夹设在第一箱体41与第二箱体42之间和夹设在第二箱体42与第三箱体43之间，以包围容纳腔、保证腔体的密封性；密封部46可以分别设置在第二箱体42和第三箱体43的顶端；对应的，直齿轮液体流量检测装置还包括密封件(未示出)，密封件形成为弹性材料且压缩地嵌设于密封部46，以对容纳腔的密封性形成保障。
59.此外，在本实施例中，如图1至图3所示，嵌设于容纳腔的磁体组件20与第一箱体41的端面贴合，第一箱体41背向磁体组件20的端面向其主体内部凹陷，以形成检测腔，检测腔形成为盲孔结构，盲孔结构的孔底与磁体组件20之间形成预定间距。
60.在本实施例中，齿轮件11的啮合处的两侧分别形成有入液口和出液口(未示出)，入液口和出液口形成于容纳腔，齿轮组件10转动使得液体由入液口挤压至出液口。
61.此外，在本实施例中，如图1至图3所示，箱体40的高度方向上还形成有导向部44和安装部45，导向部44由第一箱体41的底部贯穿第二箱体42并延伸至第三箱体43的顶部，在装配箱体40时可以参考导向部44的位置进行对正，以提升第一箱体41、第二箱体42和第三箱体43的装配精度；安装部45形成为孔状结构，孔状结构的安装部45贯穿第一箱体41或第三箱体43并延伸至第二箱体42上，紧固件50形成为螺钉结构，紧固件50与安装部45形成螺纹连接，使得第一箱体41和第三箱体43分别与第二箱体42紧固连接。此外，安装部45可以形成为沉头孔结构，使得紧固件50完全嵌入箱体40，以提升流量检测装置的美观性。
62.需要说明的是，导向部44和安装部45均形成有多个，且多个导向部44和安装部45环绕于容纳腔设置，在优选的实施方式中，多个导向部44与多个安装部45比较穿插设置，以保证箱体40具有良好的装配精度且装配牢固。
63.根据本实用新型的直齿轮液体流量检测装置制作方便、运用灵活、适用性高，在齿轮表面设置磁感应强度变化的磁体组件，液体推动齿轮转动时，磁体组件与齿轮一同转动，使得检测组件检测到的磁感应强度是变化的，因此能够准确判断出齿轮的转动圈数和/或角度，以避免出现无法检测或漏检的情况发生，从而提升直齿轮液体流量检测装置对液体流量检测的精确性和准确性。
64.最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本技术的具体实施方式，用以说明本技术的技术方案，而非对其限制，本技术的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。