专利名称：一种直射式光耦流量计的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种流量计，特别是涉及一种可大大提高测量精度的直射式光耦流量计。
背景技术：
直射式光耦流量计主要由壳体、光耦组件、具有多个叶片的叶轮和转轴组成；壳体的两侧分别设有进液管和出液管，壳体内设有与进液管、出液管相连通的叶轮腔和位于叶轮腔两侧的两容纳腔；叶轮通过转轴支撑安装于叶轮腔中；光耦组件安装于壳体，且其发射区和接收区分别位于两容纳腔内。其利用水流带动叶轮转动，当叶轮转动时，光耦组件的光束被叶轮的叶片遮挡，且叶轮转动一周后，光耦组件的光束被叶轮的叶片遮挡的次数与叶轮的叶片数量相等；光耦组件每被遮挡一次电路就会产生一次电脉冲信号；当叶轮的叶片数量一定时，叶轮的转速越快，光耦组件的光束在单位时间内被遮挡的次数越多，而叶轮的转速与流量和进液管的管内横截面的面积有关，因此在进液管的横截面面积确定的前·提下，光耦组件的电脉冲信号与液体的流量之间存在确定的对应关系，此即直射式光耦流量计的工作原理。然而，由于现有技术的直射式光耦流量计，其进液管和出液管处于同一直线，并位于叶轮腔的底部，一方面导致液体在叶轮腔中的作用时间过短，使叶轮的转速不高，另一方面导致位于叶轮腔内侧顶部的气泡难以排出而滞留于叶轮腔中，并容易对光耦组件的光速造成反射，从而导致直射式光耦流量计存在精度不高、运行不稳定等不足之处。

实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，提供一种直射式光耦流量计，其主要通过对出液管的位置进行改进，从中提高叶轮的转速和排出叶轮腔内的空气，使其运行更加稳定、测量精度更高。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种直射式光耦流量计，包括壳体、光耦组件、具有多个叶片的叶轮和转轴；壳体内设有叶轮腔，壳体外对应叶轮腔的两侧分别设有与叶轮腔相连通的进液管和出液管，叶轮通过转轴支撑安装于叶轮腔中，光耦组件安装于壳体，且其发射区和接收区分别位于叶轮腔的外部两侧；出液管的高度高于进液管的高度。所述叶轮的各个叶片的迎液面的尾端部分别呈内凹的第一弧面结构，所述叶轮的各个叶片的背液面的尾端部分别呈外凸的第二弧面结构。所述叶轮腔的内侧顶部腔壁朝向所述出液管的一侧设有排气槽。所述出液管的中心轴线沿所述转轴的轴向偏离所述叶轮的中心。所述出液管的高度与所述叶轮的中心高度相等，所述进液管的高度介于所述叶轮的中心高度与所述叶轮腔的底端切线之间。所述出液管的中心轴线与所述叶轮的中心点之间沿所述转轴轴向的偏离距离为出液管内径尺寸的一半。[0010]所述第一弧面结构与所述叶片的迎液面其余部分呈弧面过渡；所述第二弧面结构与所述叶片的背液面其余部分呈弧面过渡。所述壳体由透明的第一壳体和透明的第二壳体构成，第一壳体与第二壳体的底部之间围成所述叶轮腔，第一壳体和第二壳体的顶部对应所述叶轮腔的外侧分别设有一容纳腔；所述进液管和出液管分别设于第二壳体，所述光耦组件安装于第一壳体和第二壳体的顶部之间，且所述光耦组件的发射区和接收区分别位于第一壳体和第二壳体的容纳腔中。所述叶轮为非透明材质。液体从进液管进入叶轮腔内后，由于进液管与出液管之间存在高度差，使得液体在叶轮腔内的作用时间较长，具有更多的能量推动叶轮转动，从而使叶轮的转速更稳、更快，光耦组件在单位时间内产生的电脉冲信号就更平均、更多，因而其测量精度更高；此外，将出液管设高，特别是使出液管的高度与叶轮的中心点的高度相等后，不但有利于将叶轮腔内的气泡排出，而且可以将液体在叶轮腔内的积极作用时间达到后及时排出，避免液体 在叶轮腔的顶部逆流而影响叶轮的转速和平稳性。作为一种优选，其将叶轮的各个叶片的迎液面尾端部分别设置成内凹的弧面结构，可以使液流冲击叶轮的叶片迎液面尾端部后，不容易向四周发散，因而液流对叶轮的作用力更大，使叶轮的转速更快、更稳；其将叶轮的各个叶片的背液面尾端部分别设置成外凸的弧面结构，使液流在叶片的背液面尾端部基本不形成漩涡，因而可以有效减小叶轮转动的阻力，使叶轮的转速更快、更稳。作为一种优选，其在叶轮腔的内侧顶部朝向出液管的一侧设置排气槽后，可以使叶轮腔内顶部的液体压力作用在该排气槽而对叶轮腔内原本平衡的状态产生扰动，从而使气泡中的空气压力得到释放而更容易跟随液体排出叶轮腔。因此，与现有技术相比，本实用新型的有益效果是，出液管与进液管之间的高度差设计，以及出液管的偏置状态，有利于利用液体的能量带动叶轮转动，使叶轮的转速和稳定性提高，同时也有利于排出叶轮腔内的气泡，因而可以明显提高直射式光耦流量计的测量精度，并使其运行更稳定；叶轮的叶片尾端部的弧面设计，有利于进一步提高叶轮的转速和稳定性，因而能够进一步提高其测量精度；叶轮腔内排气槽的设计，使叶轮腔的气泡更容易排出，因而能够进一步提闻其运行的稳定性。
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明；但本实用新型的一种直射式光耦流量计不局限于实施例。

图I是本实用新型的分解示意图；图2是本实用新型的轴测图；图3是本实用新型的左侧视图；图4是本实用新型的右侧视图；图5是本实用新型的叶轮的主视图；图6是本实用新型的主视图；图7是本实用新型的A-A剖面图；图8是本实用新型的水平剖面图；[0026]图9是本实用新型的竖向剖面图；图10是本实用新型的测向剖面图(含光束)。
具体实施方式
实施例，参见图I-图4所示，本实用新型的一种直射式光耦流量计，包括壳体I、光耦组件2、具有六个叶片的叶轮3和转轴4 ;壳体I内设有叶轮腔13，壳体I外对应叶轮腔13的两侧分别设有与叶轮腔13相连通的进液管5和出液管6，所述叶轮3为非透明材质，叶轮3通过转轴4呈竖直状态地转动安装于叶轮腔13中；光耦组件2安装于壳体1，且其发射区21和接收区22分别位于叶轮腔13的外部两侧，同时，光耦组件的发射区21和接收区22之间的连线与叶轮3所在的竖直面相互垂直，如此，当叶轮3转动时，每次叶轮3的其中一个叶片刚好可以对光耦组件的发射区21和接收区22进行阻挡。出液管6的高度高于进液管5的高度，具体是，使出液管6的高度与叶轮3的中心高度相等，使进液管5的高度介于叶轮3的中心高度与叶轮腔13的底端切线之间。出液管6的中心轴线沿转轴的轴向偏离叶轮3的中心，具体将两者的偏离距离设为出液管6的内径尺寸(B卩，出液管6的内部·直径尺寸)的一半。作为一种优选，参见图5所示，上述叶轮的各个叶片31的迎液面311 (迎液面指叶轮的叶片31在竖直状态或近竖直状态朝向进液管5的端面)的尾端部分别呈内凹的第一弧面结构，叶轮的各个叶片的背液面312 (背液面指叶轮的叶片31在竖直状态或近竖直状态朝向出液管6的端面)的尾端部分别呈外凸的第二弧面结构；这里，作为一种优选，各个叶片的第一弧面结构还分别与对应的叶片的迎液面其余部分呈弧面过渡，各个叶片的第二弧面结构还分别与对应的叶片的背液面其余部分呈弧面过渡。如此，液流冲击叶轮的叶片迎液面311后，由于叶片迎液面尾端部的内凹结构，使液流基本上不会向四周发散，而是呈相对较聚集的状态，因而其对叶轮的叶片31的冲击力更大，从而使叶轮3的转速更快；叶轮3的各个叶片的背液面尾端部分别设置成外凸的弧面结构后，液流在叶片的背液面尾端部基本不形成漩涡，因而可以有效减小叶轮3转动的阻力，使叶轮3的转速更快、更稳。作为一种优选，参见图7-图9所示，上述叶轮腔13的内侧顶部腔壁朝向出液管的一侧设有排气槽122。这里排气槽122的设计，使得叶轮腔内顶部的液体压力能够作用于该排气槽122，从而对叶轮腔内原本平衡的状态产生扰动，使叶轮腔内残留的气泡的空气压力能够得到释放而更容易跟随液体排出叶轮腔13。如图I所示，上述壳体I由透明的第一壳体11和透明的第二壳体12通过前后固接构成，第一壳体11与第二壳体12的底部之间围成叶轮腔13，第一壳体I和第二壳体12的顶部对应叶轮腔13的外侧分别设有一个容纳腔111、121 ;进液管5和出液管6分别设于第二壳体12的左右两侧，光稱组件2横跨于第一壳体11和第二壳体12的顶部之间，且光耦组件的发射区21和接收区22分别固定安装于第一壳体的容纳腔111和第二壳体的容纳腔121内。上述排气槽122正是设于第二壳体12的叶轮腔部分的顶部内壁面上。参见图9、图10所示，图9中箭头表示液体的流向，图10中箭头表示光束的发射方向。液体(例如水)从进液管5进入叶轮腔13内后，大约转过四分之一圆周后从出液管6流出。由于进液管5与出液管6之间存在高度差，且出液管6相对叶轮3的中心向后偏置，使得液体在叶轮腔13内的作用时间较长，具有更多的能量推动叶轮3转动，从而使叶轮3的转速更快、更稳，光耦组件2在单位时间内产生的电脉冲信号就更多，因而其测量精度更高。此外，将出液管6设高，特别是使出液管6的高度与叶轮3的中心点的高度相等，一方面有利于将叶轮腔13内的气泡排出，另一方面可以将液体在叶轮腔13内的积极作用时间(指液体进入叶轮腔后真正作用于叶轮，以推动叶轮逆时针转动的时间)达到后及时排出，避免液体在叶轮腔13的顶部发生逆流而影响叶轮3的转速，这是因为若出液管6的高度设置过高，则无法及时排出液体，使液体在叶轮腔13内发生逆流而推动叶轮3反向转动，从而影响叶轮3沿逆时针方向转动的速度和平稳性。叶轮3转动后，其各个叶片31每次越过叶轮腔13的顶部均对光耦组件的发射区21向其接收区22发射的光束进行阻挡，只有在叶轮的叶片31偏离叶轮腔顶部的过程中，光耦组件的接收区22才能接收到发射区21发射的光束，如此循环往复即可产生方形波状的电脉冲信号。上述实施例仅用来进一步说明本实用新型的一种直射式光耦流量计，但本实用新型并不局限于实施例，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本实用新型技术方案的保护范围内。·
权利要求1.一种直射式光耦流量计，包括壳体、光耦组件、具有多个叶片的叶轮和转轴；壳体内设有叶轮腔，壳体外对应叶轮腔的两侧分别设有与叶轮腔相连通的进液管和出液管，叶轮通过转轴支撑安装于叶轮腔中，光耦组件安装于壳体，且其发射区和接收区分别位于叶轮腔的外部两侧；其特征在于出液管的高度高于进液管的高度。
2.根据权利要求I所述的直射式光耦流量计，其特征在于所述叶轮的各个叶片的迎液面的尾端部分别呈内凹的第一弧面结构，所述叶轮的各个叶片的背液面的尾端部分别呈外凸的第二弧面结构。
3.根据权利要求I所述的直射式光耦流量计，其特征在于所述叶轮腔的内侧顶部腔壁朝向所述出液管的一侧设有排气槽。
4.根据权利要求I所述的直射式光耦流量计，其特征在于所述出液管的中心轴线沿所述转轴的轴向偏离所述叶轮的中心。
5.根据权利要求I所述的直射式光耦流量计，其特征在于所述出液管的高度与所述叶轮的中心高度相等，所述进液管的高度介于所述叶轮的中心高度与所述叶轮腔的底端切线之间。
6.根据权利要求4所述的直射式光耦流量计，其特征在于所述出液管的中心轴线与所述叶轮的中心点之间沿所述转轴轴向的偏离距离为出液管内径尺寸的一半。
7.根据权利要求2所述的直射式光耦流量计，其特征在于所述第一弧面结构与所述叶片的迎液面其余部分呈弧面过渡；所述第二弧面结构与所述叶片的背液面其余部分呈弧面过渡。
8.根据权利要求I所述的直射式光耦流量计，其特征在于所述壳体由透明的第一壳体和透明的第二壳体构成，第一壳体与第二壳体的底部之间围成所述叶轮腔，第一壳体和第二壳体的顶部对应所述叶轮腔的外侧分别设有一容纳腔；所述进液管和出液管分别设于第二壳体，所述光耦组件安装于第一壳体和第二壳体的顶部之间，且所述光耦组件的发射区和接收区分别位于第一壳体和第二壳体的容纳腔中。
9.根据权利要求I所述的直射式光耦流量计，其特征在于所述叶轮为非透明材质。
专利摘要本实用新型公开了一种直射式光耦流量计，包括壳体、光耦组件、具有多个叶片的叶轮和转轴；壳体内设有叶轮腔，壳体外对应叶轮腔的两侧分别设有与叶轮腔相连通的进液管和出液管，叶轮通过转轴支撑安装于叶轮腔中，光耦组件安装于壳体，且其发射区和接收区分别位于叶轮腔的外部两侧；出液管的高度高于进液管的高度。本实用新型将出液管的高度设置高于进液管的高度后，一方面可以延长液体在叶轮腔的作用时间而充分利用液体的能量推动叶轮平稳、快速转动，另一方面有利于将叶轮腔的气泡排出，避免叶轮腔内的气泡对光耦组件的发射区发射的光束造成干扰。因此，本实用新型能够大大提高其测量精度和运行稳定性。
文档编号G01F1/28GK202693040SQ20122027960
公开日2013年1月23日 申请日期2012年6月13日 优先权日2012年6月13日
发明者钟盛贵 申请人:李飞宇