[实用新型]一种流量传感器

说明书

技术领域

本实用新型属于传感器技术领域，具体涉及一种用于直接测量液体流量的流量传感器。

背景技术

在液体流量传感器中，最常见的是涡轮传感器。其原理是流动的液体对涡轮产生冲击力带动涡轮旋转，利用涡轮的旋转带动磁铁旋转。进而通过电磁感应产生电流，测量电流的大小以得到水流量的数值。

传统的涡轮传感器在实际使用过程中存在诸多问题。由于涡轮传感器通过机械旋转的方式获取液体的流量信息，所以，机械装置的性能成为影响流量监控准确与否的关键因素。但是，机械设备的老化是不可避免的，例如轴承的老化、磨损等问题。另一方面，因涡轮直接与水接触，水中的化学成分及污垢会给涡轮带来破坏，造成腐蚀、生锈等问题，改变涡轮的转动惯量，使传感器的准确性大幅下降。

所以，为了解决传统流量传感器存在的缺陷，有必要提供一种新型液体流量传感器，利用简洁的方式获取液体流量的信息，无需采用涡轮、电磁感应装置等机械设备，避免由于机械结构的老化和破损造成的测量准确性降低。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种结构简单、使用方便的流量传感器。

根据本实用新型的第一方面，提供了一种流量传感器，其中包括：

石墨烯传感元件；

两支导线；

柔性载体；

所述柔性载体包覆在所述石墨烯传感元件上，两支所述导线分别与所述石墨烯传感元件电连接，且所述导线项所述柔性载体之外引出。

特别的，所述石墨烯传感元件可以密封在所述柔性载体中，所述石墨烯传感元件可以为纤维状结构。

优选的，所述柔性载体可以为圆柱形结构，所述石墨烯传感元件可以位于所述柔性载体的圆柱轴线位置。所述柔性载体还可以为矩形板结构。

当所述石墨烯传感元件为纤维状结构时，所述导线可以连接在所述石墨烯传感元件的两端。

优选的，所述柔性载体的材料可以是柔性绝缘疏水材料，特别的，所述柔性载体的材料可以是聚二甲基硅氧烷。

另一方面，本实用新型提供了一种流量传感器的制造方法，其中包括：

步骤A、制备石墨烯传感元件；

步骤B、在所述石墨烯传感元件上连接两支导线；

步骤C、在所述石墨烯传感元件周围形成柔性载体，所述柔性载体将所述石墨烯传感元件完全密封；

所述柔性载体与所述石墨烯传感元件紧密接合，以在所述柔性载体产生形变时，使所述石墨烯传感元件随所述柔性载体一同形变。

本实用新型还提供了另一种流量传感器的制造方法，其中包括：

步骤A、制备石墨烯传感元件；

步骤B、在所述石墨烯传感元件周围形成柔性载体，所述石墨烯传感元件从所述柔性载体中露出；

步骤C、在所述石墨烯传感元件上连接两支导线；

所述柔性载体与所述石墨烯传感元件紧密接合，以在所述柔性载体产生形变时，使所述石墨烯传感元件随所述柔性载体一同形变。

优选的，所述步骤A的制备石墨烯传感元件还可以包括：

步骤A1、提供氧化石墨烯溶液和凝固浴；

步骤A2、将所述氧化石墨烯溶液滴入所述凝固浴，所述氧化石墨烯溶液滴入时的拖曳轨迹呈线形，生成纤维状结构的石墨烯传感元件；

步骤A3、将生成的石墨烯传感元件从所述凝固浴中取出。

另外，所述氧化石墨烯溶液的浓度可以为10mg/mL，所述凝固浴可以包括溶剂和溶质。所述溶剂是体积比为3:1的水和乙醇溶剂，所述溶质为质量分数为5％的氢氧化钠。

在本实用新型提供的流量传感器中，石墨烯传感元件不直接与水流接触，柔性载体提供的稳定密封环境既能保护石墨烯传感元件，同时柔性载体自身作为受力元件，能够向传感元件传递作用力。另外，由于柔性载体的疏水性，其可以避免流体对器件的污染。而石墨烯传感元件的电阻随其形变量呈指数变化，可获得高稳定性和灵敏度。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且连同其说明一起用于解释本实用新型的原理。

图1是本实用新型具体实施例中提供的流量传感器的结构示意图；

图2是本实用新型具体实施例中提供的流量传感器的底面示意图；

图3是本实用新型具体实施例中提供的流量传感器在使用状态的结构示意图。

具体实施方式